Il sistema di messa a fuoco automatica a rilevamento di fase è in circolazione da molto tempo. Molti fotografi si lamentano delle prestazioni dell'autofocus di alcuni modelli di fotocamere, ma in realtà il problema non è nelle fotocamere, ma nel sistema di messa a fuoco stesso. Se leggi le vecchie recensioni di fotocamere degli anni 2000, puoi vedere che ci sono stati problemi con l'autofocus dall'inizio del sistema di autofocus a rilevamento di fase fino ad oggi. Per scoprire qual è il problema, è necessario capire come funziona la messa a fuoco automatica. Questo sarà discusso nell'articolo.
Come funzionano le fotocamere DSLR
Per comprendere i dettagli della messa a fuoco, devi prima capire dispositivo fotocamera reflex digitale.
- Flusso luminoso
- Specchio principale
- Specchio secondario
- Otturatore e sensore della fotocamera
- Quadrante per l'impostazione dello specchio principale
- Quadrante di regolazione dello specchio secondario
- Sensore di fase
- Pentaprisma del mirino
- Mirino
La luce passa attraverso la lente e colpisce lo specchio primario traslucido. Riflette la luce in un pentaprisma. Un po' di luce passa attraverso lo specchio primario e colpisce lo specchio secondario, che riflette la luce sul sensore di fase. Il sensore stesso contiene sensori. Vengono utilizzati due sensori per determinare un punto AF. La fotocamera confronta i segnali ricevuti dai sensori. Se i segnali non corrispondono, l'autofocus regola la messa a fuoco e il confronto viene effettuato nuovamente.
Il problema con l'autofocus a rilevamento di fase è che il sensore regola la messa a fuoco in modo da ottenere l'immagine ottimale, ma il sensore principale della fotocamera che registra l'immagine è il sensore e si trova in una posizione diversa. Affinché l'autofocus crei un'immagine ideale che verrà registrata dalla matrice della fotocamera, la distanza dalla montatura al sensore di fase e alla matrice deve essere esattamente la stessa. Uno spostamento millimetrico farà sì che la messa a fuoco automatica non funzioni correttamente. Inoltre, le prestazioni dell'autofocus dipendono dalla posizione degli specchi.
Principio di funzionamento di un sensore di fase
La luce che entra nel sensore passa attraverso le lenti e colpisce i sensori di luce. Quando la messa a fuoco è corretta, la luce proveniente dai bordi dell'obiettivo converge proprio al centro di ciascun sensore. Se l'immagine su entrambi i sensori è la stessa, significa che la messa a fuoco è corretta. Se la messa a fuoco non è corretta, la luce convergerà non al centro, ma in altre parti del sensore.
Messa a fuoco: 1 - molto vicino, 2 - sbagliato, 3 - molto lontano, 4 - troppo lontano
Sapendo dove è stata focalizzata la luce nel sensore, puoi calcolare in quale direzione e in base a quale valore è necessario correggere la posizione delle lenti dell'obiettivo.
Dopo che il sensore ha determinato se il soggetto è a fuoco, effettua la correzione della messa a fuoco se la risposta è no. La correzione della messa a fuoco utilizzando le lenti dell'obiettivo viene eseguita tante volte quanto necessario per ottenere una messa a fuoco normale. Il sistema funziona molto rapidamente, quindi tutte le azioni richiedono una frazione di secondi. Quando il sistema mette a fuoco, la fotocamera emette un segnale corrispondente. Successivamente, puoi premere il pulsante di scatto.
Abbiamo esaminato il principio di funzionamento di un sensore AF (punto), ma ce ne sono molti nelle fotocamere moderne. Al giorno d'oggi non è difficile trovare fotocamere che abbiano 41 o addirittura 61 punti AF. L'affidabilità e la precisione dei sensori aumentano. Sono comparsi punti AF incrociati più stabili. Le fotocamere moderne possono facilmente non solo mettere a fuoco rapidamente, ma anche tracciare oggetti in movimento.
Svantaggi dell'autofocus a rilevamento di fase
Il problema principale è l'imprecisione durante l'assemblaggio della fotocamera in fabbrica. Se durante il processo produttivo si verifica il minimo guasto e il sensore o uno degli elementi che ne influenzano il funzionamento non sono stati installati correttamente, il sistema funzionerà in errore. I produttori sono consapevoli di questo problema e pertanto è stato sviluppato un sistema per mettere a punto il sistema di messa a fuoco. Durante i test, vengono identificate le fotocamere che presentano problemi e vengono apportate ulteriori modifiche.
Il processo di calibrazione controlla individualmente ciascun punto AF. Ogni punto è calibrato con precisione e tutte le modifiche vengono registrate nel software della fotocamera. Ciò elimina i problemi di messa a fuoco automatica negli ambienti di produzione.
Due facce della medaglia
Fotocamera Nikon D5200. La precisione millimetrica del sistema AF a 39 punti con nove sensori a croce garantisce immagini eccezionalmente nitide mantenendo il soggetto scelto perfettamente a fuoco.
Le fotocamere moderne ora, di regola, utilizzano i cosiddetti principi passivi dell'autofocus: fase e contrasto. A proposito, ce ne sono anche di attivi: a ultrasuoni e a infrarossi, ma sono usati pochissimo (nelle fotocamere con istantanee e in alcune compatte).
Messa a fuoco automatica a rilevamento di fase
L'autofocus a rilevamento di fase è tradizionalmente utilizzato nelle fotocamere reflex (a volte in quelle compatte), mentre l'autofocus a contrasto è originariamente utilizzato nei modelli non DSLR. In entrambi i casi, per una messa a fuoco efficace, il contrasto del punto focale gioca un ruolo importante.
La funzione principale nel garantire il funzionamento dell'autofocus a rilevamento di fase è eseguita da sensori speciali. Il loro numero varia a seconda del modello di fotocamera, ad esempio la Nikon D3200 ne ha undici, mentre la Nikon D800 ne ha cinquantuno. Utilizzando specchi speciali, i sensori catturano i flussi luminosi e li distribuiscono ai sensori sensibili alla luce. I sensori registrano la distanza tra i flussi e se corrisponde a un determinato parametro standard il puntamento è preciso; se la distanza è maggiore o minore è necessario mettere a fuoco nuovamente. Pertanto, quando si punta l'obiettivo, la fotocamera determina inizialmente se la messa a fuoco è corretta e, in caso contrario, in quale direzione deve essere modificata per ottenere il miglior risultato. La velocità di messa a fuoco del sistema fase-fase è elevata e dipende principalmente dall'efficienza del motore dell'obiettivo.
Nikon Advanced Multi-CAM 3500FX è il modulo autofocus più avanzato al momento. 51 sensori, di cui 15 ad alta precisione. Consente la selezione e la configurazione individuale delle impostazioni dell'area di copertura in 9, 21 e 51 punti.
Il numero di sensori tattili è limitato; coprono solo una certa parte del telaio. I due tipi più comuni di sensori sono verticale e orizzontale. Combinando entrambe le opzioni, otteniamo la massima precisione di messa a fuoco. Quest'ultimo approccio è piuttosto costoso e tecnicamente complesso, quindi il numero di tali sensori solitamente non è così grande come quelli verticali. C'è anche una sfumatura con la selezione degli obiettivi. E in questo caso sono preferibili i modelli con apertura maggiore (ad esempio f/2.8). Un'apertura elevata consente di aumentare la precisione della messa a fuoco, mentre l'uso di obiettivi con un'apertura inferiore, al contrario, riduce la velocità di messa a fuoco e talvolta porta al fatto che l'obiettivo inizia a emettere suoni caratteristici, che nel gergo professionale vengono spesso chiamati “imbardata”.
Diamo un'occhiata al sistema di messa a fuoco automatica utilizzando come esempio la Nikon D800. Dispone di 51 sensori, di cui 15 a forma di croce. Si trovano verticalmente al centro su tre file. Tutti e 15 funzionano con obiettivi con un'apertura massima di f/5.6 o inferiore. A f/5.6 - f/8.0 ce ne sono nove, mentre a f/8.0 ce ne sono solo una a croce (centrale) e dieci regolari. La disposizione del sensore è simile al sistema di messa a fuoco automatica della Nikon D4.
Da notare che il numero di sensori verticali attivi varia anche a seconda dell’apertura dell’obiettivo; più “scuro” è l’obiettivo, meno ce ne sono. Puoi rimanere senza autofocus utilizzando moltiplicatori di focale, ad esempio, Nikon TC-20E III con un fattore di ingrandimento di 2,0x. Se prendi un obiettivo con apertura f/5.6, il valore effettivo del parametro quando si utilizza il moltiplicatore di focale menzionato diminuirà di due stop e sarà f/11. In questo caso, dovrai mettere a fuoco manualmente.
Messa a fuoco automatica a contrasto
E l'autofocus a contrasto? Negli ultimi anni ha guadagnato molta popolarità nelle fotocamere digitali non DSLR. L'essenza del lavoro è abbastanza semplice: il sistema legge l'immagine dalla matrice, analizzando il grado di contrasto del punto focale, quindi decide di regolare la messa a fuoco dell'obiettivo per trovare il valore ottimale. Il processo viene ripetuto finché il sistema non trova il miglior valore di contrasto. Tutto ciò richiede tempo, a complicare la situazione è il fatto che l'autofocus all'inizio del processo potrebbe erroneamente andare avanti o indietro, ci vorrà un po' più di tempo. Pensiamo che molte persone abbiano visto come la fotocamera mette a fuoco in una posizione estrema, poi in un'altra, e solo dopo inizia a "identificare" il soggetto. C'è un altro punto: mentre la fotocamera legge le informazioni dal sensore, passa del tempo. Di conseguenza, puoi osservare la situazione: viene premuto il pulsante di scatto, lo scatto viene effettuato con un certo ritardo e l'attimo è perso. Ma c'è un lato positivo: un semplice circuito di lavoro (sensore e obiettivo) lo rende più economico e molto più compatto, inoltre, questo approccio fornisce una messa a fuoco automatica più precisa.
Il sistema Nikon 1 combina la messa a fuoco automatica con rilevamento di fase e rilevamento del contrasto per fornire una messa a fuoco rapida e precisa ovunque e in qualsiasi momento.
Prendiamoci una pausa dalle fotocamere DSLR e ricordiamo che gli ingegneri Nikon sono riusciti a combinare entrambi gli approcci nella linea Nikon 1. Le fotocamere delle serie J e V utilizzano un sistema di messa a fuoco automatica ibrido: in buone condizioni di ripresa, viene utilizzato un approccio di fase e in condizioni di illuminazione limitata , viene utilizzato un approccio di contrasto. Ciò ha permesso di implementare un sistema di tracciamento della messa a fuoco automatica completo e di accelerare notevolmente il processo stesso.
Ci sono momenti in cui nessuno degli approcci aiuta, non c'è modo di mettere a fuoco a causa dell'illuminazione minima e/o dei bassi livelli di contrasto. Per tali occasioni, le fotocamere sono dotate di un sistema di messa a fuoco automatica attivo, ovvero la retroilluminazione. Riduce significativamente la velocità del processo di messa a fuoco, ma consente di scattare una foto di successo.
Concentrarsi non può essere facile. Utilizzando una delle modalità di scatto principali: automatica, ritratto o paesaggio, la tua fotocamera fa tutto il lavoro per te. Ma è troppo facile e poco professionale. Sembrava semplice, bastava premere a metà il pulsante di scatto, mettere a fuoco e scattare una foto. Allora perché molte immagini risultano sfocate e sfocate? La risposta è che il sistema di messa a fuoco automatica funziona, ma non sempre come vorremmo.
In genere, in una fotocamera reflex entry-level o di fascia media, sono presenti nove punti AF sparsi a una certa distanza l'uno dall'altro.
C'è sempre un punto AF al centro, poi due punti sopra e sotto e tre punti ciascuno sui lati destro e sinistro, due dei quali sono allo stesso livello e uno è premuto sul bordo dell'inquadratura. Le fotocamere più avanzate hanno sei punti aggiuntivi, anche se questi, a differenza dei primi nove, non possono essere selezionati manualmente.
Come funziona la messa a fuoco automatica
Per ottenere la messa a fuoco automatica durante le riprese in varie modalità della fotocamera, vengono utilizzate le informazioni di tutti e nove i punti AF. La fotocamera determina la distanza da ciascuna parte della scena, seleziona l'oggetto più vicino che coincide con il punto di messa a fuoco automatica e blocca la messa a fuoco automatica in quella posizione.
Questo va bene ed è molto utile se vuoi mettere a fuoco gli oggetti più vicini nell'inquadratura, ma non succede sempre così, vero? Diciamo che stai fotografando un bellissimo paesaggio, ma vuoi concentrarti su un fiore in primo piano. Cosa fare in questo caso? - In questi casi, è meglio selezionare la modalità di messa a fuoco manuale.
Varie opzioni di messa a fuoco
Selezione automatica dei punti
Per impostazione predefinita, la tua DSLR utilizzerà tutti i punti AF in ciascuna modalità di scatto, ma spesso puoi scegliere i punti AF manualmente. Premi il pulsante di selezione del punto AF, in particolare il pulsante nell'angolo in alto a destra sul retro della fotocamera (la posizione può variare a seconda della marca della fotocamera) e sullo schermo apparirà una conferma che stai utilizzando il multipunto di selezione automatica Modalità AF.
Modalità di messa a fuoco a punto singolo
Per passare dalla modalità di messa a fuoco automatica alla messa a fuoco manuale, premere il pulsante del punto AF come nel passaggio precedente, quindi premere Imposta. La fotocamera passerà ora all'utilizzo di un solo punto AF. Per tornare alla modalità multipunto, fare lo stesso.
Modifica dei punti di messa a fuoco
Non sei limitato a utilizzare solo il punto AF centrale in modalità di controllo manuale. Dopo essere passati alla modalità automatica a punto singolo, è possibile utilizzare i tasti freccia per selezionare qualsiasi altro punto AF disponibile. Per tornare al punto centrale, fare nuovamente clic sul pulsante Imposta.
Modalità di messa a fuoco
La guida ai punti AF funziona in qualsiasi modalità di messa a fuoco, quindi puoi utilizzare uno o più punti a seconda che tu stia riprendendo un soggetto fermo o in movimento. Scegli la modalità di messa a fuoco più adatta.
Quando utilizzare un particolare punto AF
Selezione automatica
Se vuoi mettere a fuoco il soggetto più vicino e devi reagire rapidamente a ciò che accade intorno a te, la modalità Selezione automatica è un'ottima opzione per te. Ciò consente di risparmiare tempo, poiché in questo caso non sarai impegnato a scegliere un punto o un altro, inoltre questa modalità è utile per riprendere oggetti in movimento.
Punto focale centrale
Il punto AF centrale è il più sensibile alla luce e il più preciso di tutti, quindi è ottimo per l'uso in livelli di illuminazione molto bassi o viceversa in condizioni di luce molto intensa. Mentre l'utilizzo di altri punti può portare a risultati peggiori. Il punto centrale è ideale anche per le situazioni in cui il soggetto principale si trova al centro dell'inquadratura.
Punto focale superiore
Quando stai fotografando un paesaggio ed è importante per te enfatizzare oggetti e aree distanti della scena piuttosto che il primo piano, allora è meglio utilizzare il punto AF superiore. In questo caso, gli oggetti in primo piano saranno più sfocati e gli oggetti situati a una distanza maggiore saranno chiari e nitidi.
Punto focale diagonale
I ritratti risultano particolarmente buoni quando il soggetto non è al centro dell'inquadratura, ma leggermente di lato. Quando si scatta un ritratto, in orizzontale o in verticale, selezionare i punti AF appropriati posizionati in diagonale e mettere a fuoco uno degli occhi del soggetto. Se il tuo viso è girato di tre quarti, concentrati sull'occhio più vicino alla fotocamera.
Punti focali di confine
I punti AF situati all'estrema sinistra e destra dell'inquadratura sono molto utili nei casi in cui si desidera rendere il primo piano più sfocato e alcuni oggetti situati più distanti ai bordi dell'immagine appaiono più nitidi.
Come scegliere il miglior punto AF
Mentre per la maggior parte di noi nove possibili punti AF saranno più che sufficienti, le fotocamere di fascia alta come Canon EOS-1D X hanno l'incredibile cifra di 61 punti AF. Puoi anche selezionare più punti AF in piccoli gruppi.
Con così tanti punti AF, scegliere il punto migliore può essere difficile. Spesso sembra più semplice utilizzare il punto AF centrale, mettere a fuoco e quindi premere leggermente il pulsante di scatto per ottenere la messa a fuoco.
Puoi bloccare le impostazioni di messa a fuoco tenendo premuto il pulsante di scatto, comporre lo scatto e quindi premere completamente il pulsante di scatto per scattare la foto. Questo spesso funziona, ma potrebbe non essere sempre l’opzione migliore.
Il problema principale quando si utilizza solo il punto AF centrale è che le informazioni sull'illuminazione e il valore dell'esposizione vengono impostati contemporaneamente. Cioè, ad esempio, ti concentri prima su un oggetto che è nell'ombra, e poi passi rapidamente a un oggetto che è al sole, quindi in questo caso l'immagine sarà sovraesposta.
Fissa un punto
Puoi premere Blocco AE, quindi comporre lo scatto, consentendo alla fotocamera di tenere conto delle condizioni di illuminazione in costante cambiamento. Mentre lo fai, dovresti tenere premuto il pulsante di scatto per mantenere la messa a fuoco bloccata.
Ma di solito è più semplice selezionare un punto AF più vicino all'area da mettere a fuoco, quindi qualsiasi movimento successivo della fotocamera sarà minimo
La selezione del punto AF più appropriato non solo fornisce una misurazione della luce più accurata, ma riduce anche le vibrazioni della fotocamera una volta bloccato il punto AF. Inoltre, i punti AF sono posizionati sul display, rispettando la regola dei terzi, che aiuta a creare la giusta composizione.
Articoli e trucchetti
L'autofocus a rilevamento di fase in uno smartphone moderno o, come viene chiamato nelle specifiche inglesi, PDAF, è il sistema di messa a fuoco più rilevante.
Nonostante i suoi difetti, nella maggior parte dei casi fornisce la migliore qualità dell’immagine. Diamo uno sguardo più da vicino a come funziona questa tecnologia.
Dispositivo e principio di funzionamento
Secondo le leggi dell'ottica, i raggi riflessi da un punto illuminano nella stessa misura le aree opposte della lente. Se il punto è fuori fuoco, si dice che i raggi siano “fuori fase”.L'entità di questa discrepanza consente al processore della fotocamera di stimare di quanto spostare gli obiettivi per mettere a fuoco il sistema ottico sul soggetto.
Tecnicamente sembra così. Nel fotosensore della fotocamera sono integrati sensori speciali, verso i quali vengono diretti i raggi provenienti da diverse parti dell'obiettivo.
Il sistema regola la posizione delle lenti fino a portare i fasci luminosi in un punto.
Le fotocamere possono utilizzare fino a diverse dozzine di sensori di questo tipo; gli smartphone ne hanno leggermente meno.
Vantaggi dell'autofocus a rilevamento di fase
Il vantaggio principale di questo tipo di messa a fuoco rispetto alla più semplice ed economica messa a fuoco a contrasto è la velocità di funzionamento. Ciò aiuta a prevenire l'effetto mosso durante la ripresa di soggetti in movimento o il movimento della fotocamera.
È anche importante che il tracciamento della messa a fuoco automatica, che segue gli oggetti attraverso l'intero campo dell'inquadratura, funzioni molto meglio. Ciò si ottiene utilizzando non uno, ma un intero gruppo di sensori.
Screpolatura
- Lo svantaggio principale è l'elevata complessità di un tale sistema. Tutti gli elementi hardware devono essere abbinati in modo molto preciso, altrimenti non verrà raggiunta la precisione richiesta.
Altrettanto importante è il software che richiede risorse di sistema sufficienti.
- Un altro problema è la dipendenza della precisione del sistema dall'apertura dell'obiettivo e dalle condizioni di illuminazione.
In genere, i sensori non coprono l'intera superficie dell'inquadratura, ma sono posizionati più vicino al centro, il che potrebbe comportare una precisione di messa a fuoco insufficiente alla periferia dell'immagine.
Alternativa
I modelli economici di gadget di solito utilizzano una messa a fuoco automatica più semplice: il contrasto. Non richiede sensori separati, che vengono utilizzati come matrice della fotocamera stessa.
L'elettronica valuta il contrasto delle singole parti e regola costantemente la messa a fuoco.
Lo svantaggio principale è la velocità di funzionamento molto lenta di tali sistemi: nei casi più gravi la messa a fuoco può richiedere fino a 2-3 secondi. Ciò porta ad oggetti sfocati nelle immagini.
Una recente innovazione è quella che utilizza lo stesso principio dei telemetri ottici.
È indipendente dall'illuminazione, funziona anche più velocemente della fase, ma funziona su una distanza molto breve. Pertanto, quando si riprendono oggetti a più di 3-4 m di distanza, il sistema passa all'utilizzo di altri tipi di messa a fuoco.
Finalmente
La presenza dell'autofocus a rilevamento di fase era fino a poco tempo fa una caratteristica del modello di punta, ma negli ultimi anni è apparsa spesso nei dispositivi del segmento di prezzo medio.E gli algoritmi software specializzati che utilizzano l'intelligenza artificiale, apparsi di recente, migliorano ulteriormente la qualità del suo lavoro.
Ma sebbene gli smartphone utilizzino soluzioni tecniche più semplici rispetto alle fotocamere DSLR, non sono ancora abbastanza economiche da sostituire altri tipi di messa a fuoco.
Data di pubblicazione: 04.09.2015
La nitidezza è uno dei componenti più importanti della fotografia di alta qualità. Essendo sufficientemente nitida, l'immagine può trasmettere la storia in grande dettaglio e dettaglio.
La messa a fuoco è la principale responsabile della nitidezza di una fotografia. Oggi parleremo di cos'è e di come funzionano le fotocamere moderne.
Un po' di teoria e storia
L'obiettivo non mette a fuoco un oggetto specifico, ma a una certa distanza. Una lente, come qualsiasi dispositivo ottico (ad esempio un proiettore, un binocolo, un microscopio, una lente d'ingrandimento), può essere messa a fuoco solo a una certa distanza. E solo gli oggetti situati a questa distanza saranno nitidi nell'inquadratura. Alcuni obiettivi dispongono addirittura di una scala speciale che mostra la distanza di messa a fuoco in metri. Durante la messa a fuoco, il blocco lente si muove avanti e indietro nell'obiettivo, proprio come muoviamo una normale lente d'ingrandimento quando guardiamo piccoli oggetti: la lente d'ingrandimento li mostrerà nitidi solo quando si trova alla distanza richiesta da essi.
Durante la messa a fuoco, regoliamo l'obiettivo su una determinata distanza di messa a fuoco.
Nikon D810 / Nikon 85mm f/1.4D AF Nikkor
Un errore con questo parametro può far sì che il soggetto principale della foto risulti fuori fuoco.
Un corollario interessante dal punto precedente: se nell'inquadratura sono presenti più oggetti che si trovano a distanze diverse, semplicemente non sarai in grado di metterli a fuoco tutti. Ma c'è una soluzione: adattare tutti gli oggetti alla profondità di campo. Abbiamo scritto su come lavorarci in lezioni separate. Tieni presente che sui dispositivi con un sensore molto piccolo (ad esempio smartphone o fotocamere compatte), la profondità di campo sarà molto ampia. Ecco perché è facile scattare una foto con tali dispositivi in cui sia il primo piano che lo sfondo saranno nitidi. Ma per lo stesso motivo è quasi impossibile sfocare lo sfondo nell'immagine con loro.
In passato, i fotografi mettevano a fuoco da soli i propri obiettivi. Oggi la funzione di messa a fuoco manuale è stata preservata in quasi tutte le fotocamere. E nell'attrezzatura fotografica reflex è sempre presente. Lo svantaggio della messa a fuoco manuale è che occorre molto tempo per ottenere una messa a fuoco accurata. E se anche il soggetto è in movimento, la messa a fuoco manuale si trasforma in una vera prova per i nervi, la coordinazione e la vista del fotografo. Dagli anni '80 del secolo scorso iniziarono a svilupparsi sistemi di messa a fuoco automatica. Quindi Nikon ha introdotto la sua prima fotocamera dotata di autofocus: Nikon F3AF.
Da allora, le fotocamere dotate di autofocus hanno sostituito i modelli più semplici che ne sono sprovvisti. Oggi le fotocamere senza messa a fuoco automatica non vengono quasi mai prodotte.
Possiamo dire che oggigiorno l'autofocus è diventato parte integrante della fotocamera moderna. I sistemi di messa a fuoco automatica migliorano ogni anno, diventando più veloci, più sensibili e più flessibili nel funzionamento.
Come funziona la messa a fuoco automatica?
Un sistema di messa a fuoco automatica è un complesso di sensori e meccanismi. Il dispositivo deve valutare l'inquadratura futura, capire a quale distanza deve mettere a fuoco e quindi spostare di conseguenza anche l'unità obiettivo nell'obiettivo in modo da proiettare un'immagine nitida sul sensore.
In base al principio di funzionamento, esistono due tipi principali di sistemi di messa a fuoco automatica.
Messa a fuoco di fase
Tipo di messa a fuoco automatica collaudato nel tempo. Questo tipo di messa a fuoco automatica è fondamentale per le fotocamere reflex. Sappiamo che l'elemento chiave di una fotocamera DSLR è, infatti, lo specchio. Grazie ad esso possiamo vedere l'immagine ottenuta direttamente attraverso l'obiettivo del dispositivo. Ma le funzioni dello specchio non finiscono qui. E comunque nella cella c'è più di uno specchio: c'è tutto un sistema di specchi. È progettato in modo tale che parte della luce riflessa venga inviata al mirino e l'altra cada su un modulo speciale su cui sono installati i sensori. Un moderno modulo di messa a fuoco automatica può contenere dozzine di tali sensori. I produttori cercano di posizionare i sensori in modo tale da coprire la massima area possibile dell'inquadratura in modo che il fotografo possa concentrarsi su qualsiasi frammento della futura fotografia.
Per il fotografo, questi piccoli sensori appaiono come punti AF nel mirino. Penso che siano familiari a tutti. Il fotografo è libero di scegliere lui stesso il punto desiderato (leggi “un sensore separato sul modulo di messa a fuoco”), oppure può affidare questa scelta all’automazione della fotocamera.
Per analizzare l'immagine, ciascun sensore è dotato di una propria matrice in miniatura larga 1 pixel e lunga diverse decine di pixel. Inoltre, alcuni sensori sono dotati di due di tali matrici, montate a croce. I sensori a croce sono più sensibili, quindi sono posizionati in punti chiave e quelli normali sono posizionati attorno a loro. Ad esempio, un sensore a croce si trova quasi sempre al centro dell'inquadratura. I fotografi sanno che il punto AF centrale è il più tenace e sensibile.
Il sistema di messa a fuoco automatica entra in funzione quando si preme a metà il pulsante di scatto. Inoltre su alcuni dispositivi è presente un pulsante speciale per attivare l'autofocus. Il modulo di messa a fuoco indica alla fotocamera la distanza alla quale mettere a fuoco l'obiettivo per ottenere un'immagine nitida nel punto selezionato. Per fare ciò, viene avviato un motore speciale che muove le lenti dell'obiettivo, mettendo a fuoco.
Ora tutto ciò che la fotocamera deve fare è mettere a fuoco l'obiettivo e, quando ciò accade, puoi scattare una foto.
Vantaggi del tipo di focalizzazione di fase:
- Velocità di lavoro. Questo tipo di messa a fuoco è il più veloce fino ad oggi. Tieni presente che la velocità dell'intero sistema di messa a fuoco automatica dipenderà da altri fattori (ad esempio, dalla velocità del dispositivo di messa a fuoco nell'obiettivo).
- Alta sensibilità. I sensori di focalizzazione di fase possono funzionare anche in condizioni di illuminazione molto scarsa.
Nikon D810 / Nikon AF-S 50mm f/1.4G Nikkor
La debole luce della sera non mi ha impedito di mettere a fuoco velocemente dove volevo.
- Elevata precisione e velocità del tracciamento della messa a fuoco automatica. Grazie ai sensori sensibili e all'elettronica avanzata, i moderni dispositivi in modalità di messa a fuoco con tracciamento consentono di non perdere la messa a fuoco anche su oggetti in movimento molto veloce, seguendoli attraverso l'intero campo dell'inquadratura.
Nikon D810 / Nikon 70-200mm f/4G ED AF-S VR Nikkor
Grazie alla sua elevata velocità operativa, l'autofocus a rilevamento di fase è ideale per riprendere scene dinamiche, comprese quelle che coinvolgono bambini e animali.
Svantaggi del tipo di messa a fuoco di fase:
- Possibilità di lavorare solo attraverso il mirino ottico. Dopotutto, solo quando lo specchio della fotocamera è abbassato la luce entra sia nel mirino che nei sensori di messa a fuoco.
- Il secondo punto deriva dal primo punto: l'impossibilità di utilizzare l'autofocus di fase durante la registrazione di video.
- A causa della complessità dell'intero sistema, la messa a fuoco di tipo fase può soffrire di messa a fuoco anteriore e posteriore. In questo caso, la fotocamera metterà a fuoco sistematicamente un po' più lontano dal soggetto o un po' davanti ad esso. Il risultato è uno solo: l'oggetto stesso messo a fuoco dalla fotocamera risulterà un po' sfocato. Il problema del back e front focus viene risolto allestendo l'attrezzatura nel centro servizi. Nel caso delle fotocamere avanzate (a partire dalla Nikon D7200), puoi regolare tu stesso la messa a fuoco direttamente nel menu della fotocamera.
- Copertura incompleta dell'area dell'inquadratura da parte dei sensori di messa a fuoco. Probabilmente hai notato che tutti i punti AF si trovano solitamente più vicino al centro dell'inquadratura, mentre non ce ne sono nessuno ai bordi. Ciò è dovuto alle caratteristiche di progettazione dell'intero sistema di messa a fuoco di fase. Lo schema generale qui è semplice: più avanzata è la fotocamera che hai tra le mani, più sensori di messa a fuoco sono installati al suo interno, di regola, e maggiore è l'area della cornice che ne è coperta. Tuttavia, vale la pena dire che alcuni professionisti spesso utilizzano solo un punto di messa a fuoco centrale e quasi mai gli altri. Dopotutto, il punto di messa a fuoco centrale è il più sensibile e, dopo aver messo a fuoco al centro dell'inquadratura, è sempre possibile ricomporre l'immagine.
Tipo di messa a fuoco a contrasto
Questo tipo di messa a fuoco è più semplice: non richiede uno speciale modulo separato e un sistema di specchi, poiché il “sensore di messa a fuoco” è la matrice stessa della fotocamera. L'elettronica della fotocamera analizza l'immagine ottenuta dalla matrice e ne valuta il contrasto nel punto selezionato. Se il contrasto non è massimo, tenta di rimettere a fuoco l'obiettivo in modo che il contrasto aumenti. In questo modo l'automazione raggiunge gradualmente il massimo dettaglio dell'immagine nel punto selezionato.
Le moderne fotocamere DSLR utilizzano questo tipo di messa a fuoco quando lavorano in modalità Live View. Nelle fotocamere mirrorless è quello principale.
Vantaggi del tipo di messa a fuoco a contrasto:
- Semplicità e affidabilità del design. Per implementare questo tipo di messa a fuoco non sono necessari sensori aggiuntivi, specchi, ecc. È grazie a questo design semplice che le fotocamere mirrorless, che utilizzano solo l'autofocus a contrasto, sono così compatte: hanno eliminato il sistema specchio e il modulo di messa a fuoco di fase. Inoltre, poiché il dispositivo non è guidato dalle letture di un modulo di messa a fuoco posizionato separatamente, ma direttamente dalla matrice della fotocamera, con messa a fuoco a contrasto sono esclusi i casi di back e front focus.
- Puoi mettere a fuoco l'intero campo dell'inquadratura e non solo i punti AF esistenti. I moduli autofocus a rilevamento di fase spesso soffrono del fatto che tutti i loro (anche se numerosi) sensori si trovano esattamente al centro dell'inquadratura. Ciò non ti consente di mettere a fuoco lungo il bordo dell'immagine: semplicemente non c'è un solo punto AF. La messa a fuoco a contrasto non presenta tali problemi. Qui possiamo selezionare qualsiasi punto sul piano dell'immagine futura per la messa a fuoco (anche dal bordo), poiché è possibile utilizzare qualsiasi area della matrice della fotocamera per la messa a fuoco.
Ma qui vale la pena fare una prenotazione: nelle fotocamere mirrorless, la funzione di messa a fuoco automatica a contrasto è implementata in modo tale che la scelta dei punti AF è ancora piuttosto limitata, non coprono assolutamente l'intera area dell'inquadratura.
- Possibilità di implementare funzioni di messa a fuoco aggiuntive come il rilevamento del volto.
- Possibilità di utilizzare l'autofocus durante la registrazione video. Tuttavia questa funzione non è ancora disponibile in tutti gli apparecchi dotati di messa a fuoco a contrasto.
- Precisione di messa a fuoco teoricamente elevata. Il principio stesso della messa a fuoco a contrasto consente di ottenere una qualità di messa a fuoco ideale. Tuttavia, esistono alcune riserve riguardo alla sua accuratezza, a seconda dell'implementazione del sistema in dispositivi specifici. Ne parleremo nei “contro”.
Svantaggi del tipo di messa a fuoco a contrasto:
- Velocità operativa lenta. Sicuramente tutti i possessori di DSLR hanno notato che nella modalità Live View la fotocamera mette a fuoco più lentamente. La colpa è dell'autofocus a contrasto utilizzato in questa modalità. Lasciamo che la velocità dell'autofocus di fase aumenti con ogni prossima generazione di fotocamere; per ora, secondo questo criterio, è inferiore al tipo di fase.
- Requisiti per l'illuminazione. La velocità della messa a fuoco del contrasto diminuirà ancora di più se scatti in condizioni di scarsa illuminazione.
- L'implementazione pratica dell'autofocus a contrasto non è sempre ideale. Abbiamo già detto che l'implementazione pratica dell'autofocus a contrasto in varie apparecchiature fotografiche non sempre ne rivela i vantaggi teorici. Ed ecco un'altra caratteristica: alcuni modelli di fotocamere offrono al fotografo la possibilità di concentrarsi non su un punto specifico dell'immagine, ma su una grande cornice che si muove lungo il piano dell'inquadratura. Al suo interno possono adattarsi molte parti diverse, il che significa che sono possibili errori di messa a fuoco: chissà esattamente cosa vorrà mettere a fuoco la fotocamera all'interno di questa inquadratura?... Pertanto, le fotocamere mirrorless economiche (in cui si verifica questa situazione) non sono molto comode da usare con ottica ad alta apertura. Innanzitutto, sono progettati per funzionare con obiettivi kit universali che non hanno un'apertura elevata. Pertanto, se disponi di una fotocamera mirrorless economica, non affrettarti a completare il kit con ottiche per ritratti ad alta apertura: è del tutto possibile che la maggior parte delle tue fotografie non saranno del tutto nitide. D'altra parte, se la fotocamera consente di mettere a fuoco un'area molto piccola dell'inquadratura, al contrario, è possibile ottenere una messa a fuoco precisa quando si lavora con ottiche ad alta apertura.
