АВТОФОКУС

Автофокус (английское — autofocus) — функция оптического устройства, позволяющая осуществлять автоматическую наводку оптической системы объектива на резкость изображения в фокальной плоскости.

ав3341Для обозначения автофокуса используется аббревиатура AF.

Фокусом оптической системы (от латинского focus — «очаг») называется точка, в которой пересекаются («фокусируются») первоначально параллельные лучи после прохождения через собирающую систему (либо где пересекаются их продолжения, если система рассеивающая). Множество фокусов системы определяет её фокальную поверхность. Главный фокус системы является пересечением её главной оптической оси и фокальной поверхности. (Вместо термина главный фокус также используются термины задний фокус и передний фокус).

По сути автофокус это механизм дающий возможность одним нажатием кнопки спуска максимально точно сфокусировать оптическую систему объектива на объекте съёмки.

Автофокусировка объектива проводится за несколько шагов:

- измерение параметра (А), чувствительного к резкости изображения в фокальной плоскости и его вектора (Â);

- генерация сигнала рассогласования системы автоматического регулирования автофокусировки;

- наведение оптической системы на резкость изображения в фокальной плоскости.

Обычно эти процессы происходят одновременно.

Для настройки на резкость система автофокуса должна менять расстояние от объектива до светочувствительной поверхности (матрицы или плёнки). Изменение расстояния может производиться путём передвижения линзы либо светочувствительной поверхности. Оно может выполняться электродвигателем или ультразвуковым двигателем.

Различают активный и пассивный автофокус.

Активный автофокус посылает к объекту измерительный сигнал (инфракрасный или ультразвуковой) с помощью которого определяется удаленность объекта, и на основе полученных данных на него устанавливается резкость. Активный автофокус отличается высокой скоростью фокусировки, не зависит от характеристик объектива и его можно использовать даже в полной темноте.

Активную систему автофокусироваки впервые применила в 1986 году компания «Polaroid». Разработанная в компании ультразвуковая система работала на следующих принципах: генератор посылал в направлении объёкта съёмки некоторое количество импульсов, параллельно включалась система отсчёта времени, и, когда сенсор улавливал эхо, механизм, на основании полученных данных, вычислял расстояние и давал команду приводу сдвинуть линзы в определённое положение.

Автофокусировка с ультразвуковой системой имея ряд неоспоримых достоинств, обладает и существенным недостатком – она неспособна фокусироваться сквозь прозрачную преграду.

Продолжением развития активной системы автофокуса стала инфракрасная система. Она базируется на трёх «китах»: триангуляции, оценки величины отраженного излучения и временной оценки.

Главным недостатком инфракрасной системы является то, что оценка расстояния до объекта плохо функционирует, если эти объекты имеют высокую температуру (нагретые на солнце предметы, пламя, бытовые нагревательные приборы — всё, что имеет инфракрасное излучение). На нее также влияет расстояние до объекта съёмки с большим коэффициентом поглощения света — когда инфракрасная система встречает материал с очень слабым отражающим свойством, она даёт сбой. В подобных случаях приходится наводить фокусировку вручную.

В пассивном автофокусе требуемая резкость достигается за счет анализа разности контрастности или фаз изображения.

При контрастном автофокусе оптическая система распознает, находиться ли изображение в фокусе по расположению линз, при котором получается максимальный контраст картинки. Принцип его работы основан на том, что микропроцессор фотоаппарата постоянно считывает изображение с матрицы, анализирует степень его контрастности и принимает решение о перемещении объектива. Это позволяет получить четкие снимки даже удаленных объектов или объектов, находящихся за стеклом. При съемке объектов с невысоким уровнем контрастности и при слишком светлом или темном освещении используются различные системы подсветки автофокуса.

Фазовый автофокус является более сложным методом по сравнению с контрастным. Принцип его работы заключается в применении специальных датчиков, к которым с помощью линз и зеркал поступают фрагменты проходящего светового потока от разных точек изображения. Внутри датчика свет делится на две части, затем каждая часть попадает на свой светочувствительный сенсор. Датчик считает расстояние между световыми потоками, и автоматически вычисляет насколько нужно сдвинуть линзы объектива, что бы сделать точную фокусировку. Фазовый автофокус отличается быстротой и точностью. Он широко применяется в зеркальных, плёночных и цифровых фотоаппаратах.

В современных фотокамерах применяются интеллектуальные алгоритмы работы систем автофокуса, в основном предназначенные для фотографирования движущихся объектов. Проблема съёмки таких объектов заключается в том, что с момента наведения на резкость, между нажатием на кнопку спуска и до момента съёмки кадра проходит некоторое время. За это время объект может уйти из плоскости наводки на резкость. Для решения этой проблемы в системах автофокуса существуют следящий и упреждающий режимы:

- следящий, это такой режим, в котором система автофокуса непрерывно отслеживает положение объекта и держит его в фокусе, перемещая линзы в объективе.

- упреждающий, это такой режим, в котором система автофокуса определяет скорость движения объекта, рассчитывает его положение в момент съёмки и заранее перемещает линзы в объективе так, чтобы тот получился в фокусе.

Для съёмки движущихся объектов применяется блокировка автофокуса. После наведение на резкость фокус блокируется, позволяя изменить компоновку кадра, и при полном нажатии на кнопку затвора, аппарат делает снимок мгновенно, не задействуя автофокус повторно.

Режимы и настройки автофокуса на всех камерах примерно одинаковы, хотя они могут отличаться названием и по-разному управляться:

Режим М (Manual) — работает без автофокуса.

AF-A (Auto) — автоматический режим,

AF-S (Single) — режим для съемки статичных сцен.

AF-C (Continuous) — режим слежения.

Print Friendly

Коментарии (0)

› Комментов пока нет.

Добавить комментарий

Pingbacks (0)

› No pingbacks yet.