Co to jest autofokus w fotografii?
Autofokus (AF) to funkcja aparatu, która stara się zapewnić ostrość wybranego obiektu na zdjęciu. Działa poprzez wykorzystanie czujników, które mierzą odległość między aparatem a obiektem. Informacje te są przekazywane do obiektywu, który wykorzystuje silnik elektroniczny do regulacji ogniskowej w celu uzyskania optymalnej ostrości. W większości aparatów kompaktowych oraz aparatów typu "point-and-shoot" znajduje się tylko autofokus, jednak wszystkie lustrzanki cyfrowe i aparaty bezlusterkowe mają możliwość wyłączenia AF, gdy jest to konieczne.
Początki autofokusa w aparatach
Początkowo aparaty z autofokusem zostały opracowane pod koniec lat 70. XX wieku, a od tamtego czasu ich szybkość i dokładność zostały znacznie udoskonalone. Obecnie aparaty producentów takich jak Nikon, Canon i Sony są wyposażone w zaawansowane czujniki AF, które analizują scenę przez wizjer i przewidują, na co użytkownik chce skupić ostrość. Po ustawieniu ostrości na obiekcie, aparat może kontynuować śledzenie go, nawet gdy się porusza, co jest szczególnie przydatne w fotografii sportowej. Podczas gdy proste aparaty typu "point-and-shoot" zazwyczaj nie posiadają różnych ustawień autofokusa, nowoczesne lustrzanki cyfrowe oferują wiele opcji. Możliwe jest wybieranie spośród różnych punktów autofokusa w wizjerze. Zaawansowane algorytmy mogą próbować przewidzieć, na co chce się skupić ostrość, lub można ręcznie wybrać punkt lub grupę punktów, które znajdują się w miejscu, w którym znajduje się obiekt. Aparat ustawi ostrość na wszystko, co znajduje się za wybranym punktem AF.
Autofokus w dzisiejszych aparatach
Postęp technologiczny i miniaturyzacja umożliwiły umieszczenie szerokiej gamy czujników AF w nowoczesnych kamerach. Ich liczba wzrosła z biegiem lat, ale rozwój ten wydaje się obecnie zwolnić. W ostatnich latach na rynku pojawiło się niewiele nowych modeli lustrzanek, a bezlusterkowce, które je zastępują, korzystają z hybrydowego autofokusu. Wśród czujników AF wyróżnia się dwa rodzaje: czujniki zwykłe i krzyżowe. Czujniki zwykłe reagują na kontrasty tylko w jednym kierunku, podczas gdy czujniki krzyżowe są bardziej zaawansowane i mogą wykrywać kontrasty w obu kierunkach. Liczba czujników krzyżowych wzrosła wraz z postępem technologicznym.
Mimo to, nadal istnieje potrzeba kontrastów do prawidłowego działania autofokusu. Nawet nowoczesne systemy mogą mieć trudności w wykrywaniu ostrości na powierzchniach pozbawionych kontrastu, takich jak biała ściana. Autofokus z detekcją fazy zadziwia swoją precyzją nawet w warunkach słabego oświetlenia. Wykorzystuje tylko część padającego światła i każdy czujnik AF korzysta tylko z niewielkiej części obrazu. Jednak w przypadku słabszych obiektywów autofokus z detekcją fazy może osiągnąć swoje ograniczenia i nie działać przy dużych otworach przysłony, na przykład przy przysłonie 8.
Czułość na światło systemów autofokusu również wzrosła z czasem. Według producentów takich jak Nikon, Canon i Sony, ich systemy nadal działają nawet przy bardzo niskim poziomie jasności, sięgającym -3 lub nawet -4 EV. Jest to znacznie poniżej poziomu, przy którym aparat z przysłoną 2.8 i ISO 100 musiałby naświetlać przez pełną minutę. Precyzyjna kalibracja jest kluczowa dla prawidłowego działania autofokusu z detekcją fazy. Mały system autofokusa oraz związane z nim lusterko muszą być dokładnie skalibrowane. Nawet minimalne ruchy mechaniczne mogą wpłynąć na precyzję i spowodować lekkie niedopasowanie ostrości, znane jako "front focus" lub "back focus". Zaawansowane aparaty oferują możliwość regulacji w celu skompensowania tego efektu, a w przeciwnym razie może być konieczna wizyta w serwisie w celu ponownego skalibrowania autofokusu.
Co to jest pasywny autofokus w aparacie
Autofokus pasywny, stosowany w nowoczesnych aparatach, opiera się na dwóch głównych metodach: detekcji kontrastu i detekcji fazy. Detekcja kontrastu polega na analizowaniu różnic w jasności na obrazie, co umożliwia ustalenie, gdzie znajduje się największa zmiana kontrastu pomiędzy sąsiednimi pikselami. Czujnik AF skanuje obszar obrazu i poszukuje punktu, w którym różnica kontrastu jest największa. Na podstawie tych informacji aparat dostosowuje ogniskową obiektywu, tak aby maksymalizować ostrość. Ta metoda jest szczególnie przydatna w aparatach kompaktowych i bezlusterkowych, ponieważ nie wymaga dodatkowych specjalnych elementów w obiektywie. Detekcja kontrastu jest skuteczna, gdy obiekt ma wystarczająco duże różnice w jasności na tle, na którym się znajduje. Jednak w przypadku obiektów o małej różnicy kontrastu lub w słabym oświetleniu, ta metoda może być mniej precyzyjna lub czasochłonna.
Druga metoda, czyli detekcja fazy, jest bardziej zaawansowana i często stosowana w profesjonalnych lustrzankach cyfrowych. Wykorzystuje ona specjalne czujniki AF, umieszczone na matrycy aparatu, które analizują różnice fazowe światła docierającego do różnych punktów obrazu. Czujniki te mierzą różnicę w fazie światła na podstawie danych optycznych i przekazują informacje o odległości i kierunku, w którym należy przesunąć obiektyw w celu osiągnięcia optymalnej ostrości. Detekcja fazy jest bardzo szybka i precyzyjna, co czyni ją idealną do fotografowania szybko poruszających się obiektów lub sytuacji, gdzie wymagana jest natychmiastowa reakcja.
Obie metody, detekcja kontrastu i detekcja fazy, mają swoje unikalne zastosowania i ograniczenia. Wybór między nimi zależy od konkretnych warunków fotografowania i preferencji fotografa. W praktyce wiele nowoczesnych aparatów oferuje możliwość wyboru między tymi dwiema metodami lub automatycznego przełączania się pomiędzy nimi w zależności od sytuacji.
Autofokus i głębia ostrości
Inteligentny autofokus może oznaczać różnicę między użytecznym obrazem a straconą szansą, która zostanie odrzucona. Ustawianie ostrości wpływa również na głębię ostrości: zakres odległości w scenie, który wydaje się akceptowalnie ostry. Głębia ostrości różni się w zależności od typu aparatu, przysłony i odległości ogniskowania, a także może zależeć od rozmiaru obrazu i odległości oglądania. Głębia ostrości nie zmienia się gwałtownie od ostrego do nieostrego, ale występuje jako stopniowe przejście. Wybór przysłony obiektywu decyduje o tym, jak szeroki jest obszar akceptowalnej ostrości. Szerokie przysłony obiektywu zapewniają płytką głębię ostrości, podczas gdy małe przysłony mogą sprawić, że wszystko będzie ostre od fotografa aż po horyzont. Gdy obiekt zajmuje taki sam procent obrazu zarówno w przypadku teleobiektywu, jak i obiektywu szerokokątnego, głębia ostrości na każdym zdjęciu pozostanie praktycznie stała. Jednak strefa malejącej ostrości przed i za ogniskowaną odległością będzie się zmieniać wraz z długością ogniskowej, stając się mniejszą, gdy ogniskowa staje się dłuższa.
Autofokus jest niezwykle przydatnym narzędziem w fotografii, które umożliwia szybkie i dokładne ustawienie ostrości na obiekcie. Dzięki niemu fotografowie mogą skupić się na kompozycji i chwycić ulotne momenty bez obaw o ręczne regulowanie ostrości. Autofokus jest jednym z kluczowych elementów, który umożliwia uzyskanie wspaniałych i ostrych zdjęć w dzisiejszej fotografii. Jeżeli chcesz się dowiedzieć więcej o autofokusie w fotografii, to przeczytaj nasz blog zatytułowany Makrofotografia, który opisuje również aspekt autofokusa w tej dziedzinie fotografii.