Принципы работы автофокуса и его типы

Под термином «автофокус» подразумевается специальное устройство, которое позволяет максимально точно настраивать фокусировку объектива фотокамеры. Как правило, автофокус обозначается буквами AF.

Напомним, что фокус – это место, где сходятся отражённые от фотографируемого объекта лучи, поэтому, чтобы картинка была в фокусе, необходим фокусировочный экран, который бы позволил точке фокусировки попасть на фотоматрицу.

Меры автофокусировки предусмотрены практически во всех современных фотоаппаратах. Миссия подобных систем – правильно настроить оптику объектива на нужном объекте или его точке Кроме улучшения качеств фотографий, автофокус делает свою работу быстро и практически без участия со стороны фотографа.

На данный момент существует несколько типов автофокуса. В первую очередь, стоит отметить так называемые активные системы фокусировки, использующие инфракрасный свет либо ультразвук. Принцип работы такой: посредством специального излучателя на нужный объект посылается импульс, после чего датчик фиксирует силу отражения, вычисляя таким образом, дистанцию. Далее, информация пересылается в микропроцессор, который и производит соответствующие корректировки объектива.

У автофокуса активного типа, есть и недостатки. Например, неуверенная работа в условиях с плохой освещённостью или при низкой контрастности сцены. Вместе с этим, в некоторых съёмочных ситуациях, например при съёмке через стекло или через прутья решётки, автофокус также может путаться в выборе приоритетов. Именно поэтому, автофокус активного типа постепенно отошёл на задний план, оставшись лишь в сегменте недорогих компактных камер.

Ещё один тип автофокуса – пассивный. Он обходится без помощи каких-либо излучателей. Чувствительные блоки пассивного автофокуса конструктивно бывают фазовыми и контрастными.

В основе работы фазового автофокуса лежит использование датчиков, которые получают фрагменты световых лучей из разных точек кадра посредством зеркал или линз. Полученный свет делится на две половинки, которые попадают уже не светочувствительный сенсор. Точная наводка резкости происходит тогда, когда оба световых потока будут находиться на определённом расстоянии друг от друга, ширина которого задаётся устройством самого датчика. Вычисляя дистанцию между световыми потоками, этот датчик тут же определяет насколько необходимо откорректировать положение линз объектива, что бы получить идеальный фокус.

Достоинства фазовой фокусировки – быстрота и точность, особенно при фотосъёмке подвижной сцены, а наличие большого количества датчиков делает возможным оценить движение объектов (следящий автофокус). Именно поэтому производители часто отдают предпочтение фазовому автофокусу для своих зеркальных плёночных и цифровых камер.

Принцип работы контрастного автофокуса заключается в следующем. Особые светочувствительные элементы в плоскости регистрирующего устройства фотоаппарата анализируют информацию о контрастности фотографируемой сцены. Окончательная фокусировка происходит лишь тогда, когда световое изображение в плоскости регистрирующего устройства приобретёт максимально отличную от фона резкость границ и контрастность. Если световое изображение недостаточно осязаемо и элементы полоски чувствительного блока равномерно освещены, то микропроцессор камеры передвигает линзы объектива до тех пор, пока не получится наиболее контрастная и чёткая картинка.

Положительные моменты контрастного объектива – простота его конструкции, небольшие размеры и отсутствие каких-либо вспомогательных датчиков. Но есть и минус – недостаточная скорость реагирования и невозможность поддержки автофокуса в следящем режиме. Именно поэтому, контрастный автофокус используется в компактных камерах и остальных экземплярах не зеркального типа.

Отдельно стоит отметить интеллектуальные режимы работы автофокуса, которыми могут похвастать некоторые модели. В сценах с неподвижной, статичной обстановкой как правило используется режим One-Shot AF. Тут всё просто – устанавливаете камеру в режим One-Shot AF, наводите «на цель», дожидаетесь загорания соответствующего индикатора подтверждающего окончание фокусировки и нажимаете на спуск.

Ещё один режим – следящий автофокус, помечаемый как AI servo AF или Continuous AF. Его работа заключается в том, что фокусировочный блок постоянно отслеживает местоположение объекта, удерживая его в фокусе за счёт беспрерывной корректировки положения линз объектива, на что уходят доли секунды. Этот режим очень удобен при съёмке сцен, с быстро меняющейся детализацией, в том же спорте, например.

Не маловажное влияние на точность автофокусировки имеют такие факторы, как уровень освещения и контрастность фотографируемого объекта, поэтому для получения лучшей резкости, старайтесь находить точку фокуса на границе контрастных цветов или ярко выраженной текстуры.

Тут можно сказать ещё несколько слов о точках фокусировки. Устойчивость и точность расчёта фокусировки будет лучше, если точек автофокуса будет несколько, потому что фокусировочный блок, вычисляющий расстояние до объекта выдаст лучший результат, если он будет ориентироваться сразу по нескольким точкам.

Точка фокусировки – это точка в пространстве, в которой находится конкретный объект и изображение которого чётко воспроизводится на фотоматрице.

Численность поддерживаемых точек автофокуса считается одной из важных характеристик фотокамеры, хоть она и не увязывается с точностью и надёжностью автофокуса. Но, современные зеркальные фотокамеры уже могут похвастать поддержкой нескольких десятков точек автофокуса как в зеркальной, так и в вертикальной фокусировке. Использование большого количества точек позволяет фотографу выбирать нужную из них чтобы навести резкость именно по ней, а это удобно в процессе построения композиции. Например, в портретном жанре как правило фокусируются по глазам.