Autofokus wielopunktowy

Objaśnimy na czym polega wielopunktowy system autofokusa. Nie będziemy wchodzić zbyt głęboko w szczegóły techniczne. Dokładny, bardzo szczegółowy, opis jest w oryginalnym dokumencie WHITE PAPER.

Obraz wytworzony przez obiektyw jest rzutowany, poprzez układ luster, na dodatkową matrycę (lub kilka matryc) przeznaczoną do ustawiania ostrości. Na matrycy tej są wydzielone obszary rozmieszczone są tak, by pokryć cały kadr "widziany" prze obiektyw. Zależnie od zaawansowania modelu aparatu cyfrowego obszarów tych może być od kilku do kilkudziesięciu. Canon EOS 1D Mark IV ma ich 45. Każdy z tych obszarów, zwanych potocznie punktem, choć jest to obszar o określonych wymiarach, służy do ustawienia ostrości dla rzutowanego na niego fragmentu zdjęcia.
Ustawianie ostrości oparte jest na takim dobraniu położenia ruchomych soczewek w obiektywie by uzyskać największy kontrast. W prostych aparatach kontrast dobierany jest względem pionowych krawędzi widocznych w kadrze. Stąd znana wada kompaktów, które nie potrafią ustawić ostrości dla łódki na wodzie, gdzie linie podziału obszarów o różnym kontraście kadru są poziome. W przypadku aparatu EOS 1D Mark IV ale i wielu innych lustrzanek kontrast jest wyznaczany względem linii pionowych i poziomych. Mówimy wtedy o "krzyżowym" obszarze. Spośród 45 obszarów wyznaczania ostrości 39 jest obszarami krzyżowymi. Ustawienie ostrości polega na

rejestrowaniu obrazu padającego na punkt (obszar) pomiarowy
wyznaczaniu kontrastu dla tego obrazu, który jest fragmentem całego kadru rzutowanego na główna matrycę
regulacji ruchomych elementów obiektywu
stwierdzeniu, czy kontrast poprawił się czy pogorszył
- jeżeli kontrast poprawił się, to regulacja ustawienia obiektywu jest ponawiana w tym samym kierunku
- jeżeli kontrast pogorszył się, to regulujemy obiektyw "w przeciwną" stronę.
tą metoda, krok po kroku, dobieramy największy kontrast, czyli ustawienia obiektywu dające najlepsza ostrość dla obiektów widzianych na obszarze pomiarowym.

Takie wyzaczenie ostrości wymaga intensywnych obliczeń i szybkich przesunięć soczewek w obiektywie. Oblicznia wyznaczające ostrość wykonuje osobny procesor, wprzypadku modelu EOS 1D Mark IV jest to 40 MHz, 32 bitowy o strukturze RISC. Obliczenia te spomagane są przez główny procesor aparatu - 40 MHz, 32 bitowy też typu RISC.

Po wykonaniu ustawienia ostrości dla jednego punktu (obszaru) kadru zapamiętywane są najlepsze ustawienia obiektywu dla tego fragmentu zdjęcia i procedura powtarzana jest dla kolejnego punktu pomiarowego, czyli dla kolejnego fragmentu kadru, który ma zostać zarejstrowany jako nasz zdjęcie.
Ostatecznie

Dla 45 obszarów kadru wyznaczone zostaną i zapamiętane ustawienia obiektywu dające najlepsza ostrość dla elementów widocznych na tych obszarach. Zależnie od wybranego programu autofokusa zostanie obliczone takie ustawienie obiektywu, które zapewni:
- Możliwie najlepszą ostrość dla wszystkich obszarów kadru. To w trybie pomiaru macierzowego, w którym wszystkie obszary sa traktowane jako tak samo istotne dla zdjęcia. Np. przy fotografowaniu krajobrazu, budynku, czy wnętrza kościoła.
- Najlepszą ostrość dla obszaru centralnego kadru, kosztem ostrości zewnętrznych obszarów. To w trybie punktowym. W zaawansowanych modelach aparatów cyfrowych ten obszar "centralny" może być przesunięty poza centrum kadru.
- Najlepszą ostrość dla obszaru centralnego ale zapewni możłiwie dobrą ostrość dla obszarów zewnętrznych. To w trybie centralnie ważonym.
Biorąc pod uwagę liczbę obszarów dla których musi być wyznaczona najlepsza ostrość oraz konieczność obliczenia ustawień obiektywu djących ostrość "wypadkową", wymagana jest ogromna moc obliczeniowa, gdyż trzeba wiedzieć, że te wszystkie procesy odbywają się w ułamku sekundy. Dla dobrych aparatów jest to około 0,01s.

Opisane tu ustawiania ostrości nie są jedynymi stosowanymi i nie są najtrudniejszymi. W kolejnym paragrafie opiszemy tzw. autofokus śledzący, czyli takie ustawianie ostrości, które "przewiduje", jakie będzie wymagane ustawienia obiektywu dla bardzo szybko poruszającego się obiektu. Wiadomo przecież, że od ustawienia ostrości do momentu otwarcia migawki mija określony czas i szybko poruszający się obiekt może być nieostry w momencie robienia zdjęcia.

Używasz Facebooku'a? Kliknij "lubię to", będziesz dostawał informacje o nowościach na naszym serwisie.