Фазовый автофокус
Фазовый автофокус является более сложным механизмом, для рассмотрения которого требуется сначала немного понять строение зеркальной камеры. Рассмотрим схему работы камеры изображенную ниже.
Схема устройства механизмов зеркального фотоаппарата, касающихся фазового автофокуса
Здесь изображение попадает на зеркало, откуда оно перенаправляется вверх и попадает в видоискатель с помощью переотражения от пентапризмы (ее нет на этой схеме выше). Но вся суть в том, что зеркало камеры немного не обычное, оно устроено так, что в определенной области по центру зеркала свет проникает и сквозь него, где этот свет уже ждет другое маленькое зеркало, которое направляет центральную часть изображения вниз, прямо на датчики фазового автофокуса. Если перевести включенную камеру в режим Live View и поднять таким образом зеркало, можно увидеть углубление под тем местом, где было зеркало — именно там расположены эти датчики.
Принцип работы фазового автофокуса
Датчики фазового автофокуса работают следующим образом: свет из разных участков изображения попадает на разделители луча (см. на схеме), откуда уже пара лучей через линзы попадает на датчик. Датчик представляет собой пару светочувствительных сенсоров. Суть в том, что когда изображение в фокусе (то есть на разделителе лучи от изображения сходятся в одну точку), на паре сенсоров датчика данные лучи попадают точно в центр. Преимущество данного метода в том, что заранее видно, в какую сторону надо поправить фокусировку, чтобы лучи попали в центр датчика, и более того, насколько велика текущая погрешность.
Отсюда преимущество фазового автофокуса: высокая скорость работы.
Однако для точной работы такого автофокуса нужно чтобы расстояние от объектива до матрицы было точно таким же, как от объектива до разделителей луча. Поэтому есть и недостатки: механизм требует тонкой настройки датчиков фокусировки и/или отражающего зеркала, угол наклона которого может сильно влиять на работу данного механизма. Неправильная настройка может привести к бракованным снимкам в связи с постоянной неточной фокусировкой.
Плюсы и минусы
Достоинство фазового автофокуса — высокая скорость наведения, особенно по сравнению с устаревшим контрастным аналогом. Процессору камеры и детекторам необходимы доли секунды для замера и установки резкости, причем ошибки фокусировки достаточно редки.
В современных флагманских смартфонах количество детекторов настолько велико, что может покрывать до 20% матрицы, поэтому качество снимков значительно возрастает. Некоторые производители, например Samsung, снабжают матрицу камеры своих гаджетов световыми датчиками на все 100% — речь идет о технологии Dual Pixel , о которой мы подробно рассказывали в этой статье.
Еще один несомненный плюс фазового автофокуса — возможность фокусироваться на движущихся объектах. Несмотря на то, что картинка в этом случае стремительно меняется, датчики наводят резкость на нужный предмет.
Недостаток фазового автофокуса — увеличение вероятности неверной фокусировки при недостаточном освещении, когда фотографируемый объект располагается на значительном расстоянии от камеры. В этом случае световым детекторам недостаточно информации о фотографируемых объектах.
01.07.2019
На заре камеростроения для мобильных устройств камеры не оснащались автофокусом. Это было не так плохо и позволяло фотографировать панорамы или объекты на их фоне, обладая достаточно большой глубиной резкости. Но время идет и надо вводить новые функции. Так появился основной элемент, позволяющий улучшить снимки.
При выборе телефона с хорошей камерой многие уделяют внимание количеству мегапикселей. Однако важнее и полезнее взглянуть на другие факторы, которые оказывают не менее серьезное влияние на качество фотографий
Среди них — тип автофокуса камеры смартфона. В настоящее время он имеет три основных типа.
Зачем фокусироваться на фокусе?
Если вам интересно, почему они концентрируются на фокусе, это в основном потому, что мегапиксели не имеют значения, , насколько рекламодатели хотели бы, чтобы вы верили в обратное
В конце концов, пользователь интересуется только конечным изображением, а улучшение технологии фокусировки лучше привлекает внимание к объекту, что делает фотографию более четкой. Конечно, смартфоны по-прежнему в основном используются фотографами-любителями, так что все дело в улучшении технологии автофокуса, поскольку фиксированное фокусное расстояние приводит к размытым изображениям, а ручная фокусировка на смартфонах пока невозможна
У разных производителей телефонов разные представления о том, как улучшить автофокус. И знание того, что делают эти технологии, может иметь большое значение при выборе вашего следующего смартфона. Итак, давайте посмотрим, как работает технология автофокуса и как она улучшается.
Гибридный автофокус
В современных зеркальных фотоаппаратах продвинутого уровня и беззеркальных камерах встречается гибридный автофокус, который совмещает в себе все плюсы предыдущих способов фокусировки. В данном случае фокусировка производится по матрице, которая уже сама по себе имеет датчики фазового автофокуса в точках фокусировки. Благодаря этому достигается скорость фазового автофокуса и точность контрастного, который в данном случае слегка «доводит» фокусировку до самого точного значения после того как отработали фазовые датчики.
При этом камера может анализировать картинку с матрицы и фокусироваться в интеллектуальных режимах на самых значительных для сюжета частях кадра (например, на лица людей в кадре). Наличие такого автофокуса смотрите в описании конкретной модели фотоаппарата, которую хотите приобрести или уже имеете в наличии.
Почему камера на смартфоне может начать плохо фотографировать?
Существует 5 причин, способных вызвать проблемы с камерой. Каждая из них подробно описана ниже.
Проблемы с прошивкой
Иногда камера начинает «тупить» после установки последней версии прошивки. Если есть подозрение, что проблема вызвана этим, можно поступить следующим образом:
- вернуть предыдущую версию прошивки;
- осуществить сброс до заводских настроек;
- дождаться следующей версии прошивки, в которой ошибка будет устранена (такой способ подходит для владельцев смартфонов, обновления к которым выходят регулярно);
- написать в службу поддержки производителя.
Если телефон был куплен недавно, его можно сдать в магазин по гарантии, или же обратиться к профессионалам https://eco-service.kz/.
Повреждение антибликового покрытия
Камера защищена стеклом с антибликовым покрытием, которое легко царапается при механическом воздействии. Повреждения могут появиться при падении телефона, привычке носить его в одном кармане с ключами или непроизвольно елозить ногтем по стеклу (обычно это бывает во время разговоров). Многочисленные царапины снижают качество съёмки, делают фотографии мутными и нечёткими.
Чтобы узнать, повреждено ли покрытие, нужно посмотреть на стекло камеры при солнечном свете. Оно должно быть ровным, отдавать синим или фиолетовым цветом. Если стекло покрыто царапинами, нужно полностью удалить антибликовое покрытие. Сделать это можно, обратившись в сервисный центр.
При необходимости можно справиться и в домашних условиях. Для этого нужно сделать следующее:
- Обмакнуть ватную палочку в ацетон или спирт (не водку).
- Протереть стекло камеры активными круговыми движениями.
Допускается использование ватного диска или тряпочки, но палочка удалит покрытие быстрее и эффективнее.
Некоторые пользователи сталкиваются с такой проблемой, как отсутствие фокусировки при наведении на различные объекты. Снимки получаются размытыми в любое время суток, независимо от выбранной фокусировки (ручная, автоматическая). Иногда смартфон хорошо фотографирует вдали или вблизи, а при изменении расстояния до объекта «мажет».
Такое поведение телефона может быть обусловлено сдвигом или неправильной юстировкой (настройкой) линзы. Наиболее эффективный способ решения проблемы — замена модуля камеры. В единичных случаях неисправность получается устранить ручной регулировкой.
Падение
Самые распространённые проблемы, которые возникают при падении смартфона экраном вниз — это повреждение стекла и тачпада. Однако в некоторых случаях страдают фронтальная камера и датчик приближения. Падение на заднюю часть не менее опасно, т. к. может привести к повреждению материнской платы, вспышки и основной камеры.
Если после падения наблюдается снижение качества снимков, нужно обратиться в сервисный центр. Перед этим рекомендуется сохранить все данные в облако, на карту памяти или жёсткий диск компьютера. Во время диагностики информация может быть безвозвратно утеряна.
Расширение возможностей автофокуса фотоаппаратов Canon
Для того, чтобы расширить возможности автофокуса (и не только) советую поставить прошивку Magic Lantern. При установке возможно потребуется обновить прошивку Вашей модели фотоаппарата до последней версии, загрузив ее с официального сайта Canon. Затем следуйте инструкциям по установке Magic Lantern.
Сразу скажу, что для владельцев Nikon или других марок фотоаппаратов существуют аналогичные прошивки, их список Вы можете найти .
В Magic Lantern доступны программные сценарии использования автофокуса, такие как:
- ловушка автофокуса (focus trap): фотоаппарат автоматически делает снимок при попадании в зону резкости какого-либо движущегося объекта, например птицы;
- паттерны точек фокусировки: теперь Вы может выбрать не только одиночные точки автофокуса или все сразу, но и отдельные группы (все верхние, нижние, правые, левые и т.д.);
- следящий автофокус (follow focus): ручное управление автоматическим фокусом с постоянной скоростью, может быть полезно при зависи видео с движущимся на Вас/от Вас объектом съемки;
- перемещение фокуса (rack focus): то же самое, но целиком автоматизированный процесс, выбираем начальную дистанцию фокусировки, конечную — и вперед!
- брекетинг по фокусу (focus stacking): крайне полезная опция для фотографирования макро, позволяет сделать несколько снимков со смещением дистанции фокусировки, в последствии Вы можете совместить данные фотографии в любом популярном фото-редакторе в одну фотографию с огромной для макросъемки глубиной резкости и детализацией.
Для знающих английский оставлю ссылку на оригинальную документацию .
Кнопка AF-On
По умолчанию большинство камер автоматически фокусируются, когда вы наполовину нажимаете кнопку спуска затвора. Хотя это хорошая функция, бывают случаи, когда вам нужно, чтобы два действия — фокусировка и фотосъемка — были отделены друг от друга. Большинство камер позволяют вам делать это, назначая фокусировку другой кнопке, часто называемой AF-On, и удаляя ее с кнопки спуска затвора.
AF-On — это то же самое, что наполовину нажать кнопку спуска затвора, но он находится в другом месте
Это может показаться не таким уж важным делом, но есть много ситуаций, когда не желательно, чтобы камера перефокусировалась при нажатии кнопки спуска затвора, поэтому AF-On является важной недооцененной функцией
Итак, когда AF-On может помочь?
Если вы хотите заблокировать фокус для съемки нескольких фотографий. Вы просто нажимаете кнопку AF-On, чтобы сфокусироваться, а затем не нажимаете ее снова, пока не сделаете желаемую серию фотографий. Это быстрее, чем переключение объектива на ручную фокусировку каждый раз, когда вы хотите заблокировать автофокус для съемки серии фото.
Если вы хотите сфокусироваться и перекомпоновать кадр. Допустим, вам нужна композиция, в которой ваш объект находится на краю кадра. В этом случае маловероятно, что точки автофокуса будут находится на краю. Итак, просто сфокусируйтесь, используя одну из существующих точек, например, самую точную центральную, а затем измените композицию так, как вы хотите. Это более просто с помощью кнопки AF-On, которую вы можете отпустить после того, как вы сфокусировались, по сравнению нажатием кнопки спуска затвора на половину все время.
Если вам нужно немного подождать, прежде чем сделать снимок. Вы можете оказаться в ситуации, когда вам нужно сфокусироваться, а затем подождать некоторое время, прежде чем сделать снимок. Например, может быть, вы фотографируете логово лисы и ждете, пока лиса высунет голову. С помощью кнопки AF-On вы можете сфокусироваться в нужном месте и подождать, а затем сделать снимок как можно быстрее, когда наступит подходящий момент, и при этом быть готовым к быстрой перефокусировке в случае необходимости.
Именно по этим причинам, в частности, мы рекомендуем держать на вооружении кнопку AF-On. Если вы всегда использовали кнопку спуска затвора для автофокусировки, это может быть немного неудобно в первые несколько дней после переключения, но в конце концов вы не пожалеете об этом. (Некоторые камеры не имеют кнопки AF-On, но вы почти на любой камере вы сможете настроить одну из кнопок для той же цели.)
NIKON D800E + 105 мм f / 2,8 ФР 105 мм, ISO 1400, 1/800, f / 2,8
Стекинг по фокусу
Одна техника, о которой вы можете время от времени слышать, называется стекинг по фокусу. С помощью этого метода вы делаете несколько фотографий, сфокусированных в разных точках, а затем комбинируете самые резкие фрагменты каждой фотографии вместе. В идеальном мире полученное изображение будет абсолютно резким везде, где вы хотите.
Стекинг по фокусу может быть полезен как для макросъемки, так и пейзажной фотографии, где бывает трудно получить фотографию с достаточно резким передним и задним планом одновременно. Но снимать придется со штатива, так как вам будут нужны кадры, сделанные из одной точки.
Стекинг по фокусу из 11 кадров
NIKON Z 7 + NIKKOR Z 24-70 мм f / 4 S @ 70 мм, ISO 64, 1/8, f / 11
LG G3
Смартфон, который первым удосужился получить систему лазерной автофокусировки и был LG G3. Модель поистине можно назвать настоящим планшетофоном из-за его больших размеров. Корпус хоть и пластмассовый, но с виду кажется, что это ничто иное как металл. Лазерный дальномер и сдвоенная вспышка располагаются на задней поверхности устройства.
LG G3 оборудован сенсорной матицей IPS. Диагональ экрана составляет 5,5 дюйма, а разрешение равно 2560х1440 точек. Яркость дисплея настраивается вручную или при помощи автоматической регулировки. С помощью технологии мультитач гаджет справляется с 10 одновременными прикосновениями.
Экран продемонстрировал отличные углы обзора, а при больших отклонениях взгляда значительного сдвига цвета не происходит. Нельзя умолчать также о хорошем цветовом тоне белого поля и равномерности яркости. Цветопередача естественная, присутствуют насыщенность и четкость цвета.
Качественный и громкий звук достигается при помощи мощного динамика, который подключен к усилителю. Аппарат имеет два модуля цифровых камер на 2,1 и 13 Мп. Фронтальная камера отлично справляется с автопортретами. Отдельного внимания заслужила тыловая, основная камера на 13 Мп, она имеет усовершенствованную оптическую стабилизацию изображения и лазерную фокусировку. То есть, модель, как и профессиональные зеркальные фотокамеры, использует эту технологию для определения расстояния между предметом и камерой лазерным лучом.
Гаджет функционирует на программной платформе Google Android 4.4.2 KitKat. Аппаратная платформа базируется на системе Qualcomm Snapdragon 801. Объем оперативной памяти составляет 2 Гб, а встроенной 16 Гб, которую можно расширить картой памяти до 128 Гб.
Внедренная литий-полимерная батарея способна обеспечивать время автономной работы модели около двух суток в режиме средней нагрузки.
Как настроить свой профиль для режима Фокусирование
Для создания собственного профиля перейдите в Настройки – Фокусирование и нажмите “+” в правом верхнем углу экрана. Можете найти аналогичную кнопку в Пункте управления, если нажмете на клавишу Не беспокоить.
Во-первых, нужно указать основное предназначение профиля. От этого будет зависеть иконка режима и дополнительные опции его активации.
Так профиль За рулем может активироваться при подключении к магнитоле или головному устройству автомобиля. Спортивный профиль может включаться в зависимости от старта определенной тренировки. Игровой режим можно настроить на срабатывание при подключении геймпада, а Ночной режим – на совместную работу с фишкой Режим сна.
В остальном профили не отличаются друг от друга и могут быть настроены как угодно.
Во-вторых, следует указать перечень контактов, которые смогут обходить данный профиль фокусирования. Например, можно указать контакты важных коллег и начальства, если настраиваете профиль для ограждения от уведомлений дома. Так сможете не пропустить деловую переписку или указания по работе.
Здесь же настраивается работа режима по отношению к другим контактам. Как и в предыдущих версиях iOS, можно разрешить вызовы для всех контактов, только для определенной группы или полностью запретить уведомлений на время активации профиля.
Обратите внимание, что при добавлении контакта в список разрешенных, он сможет обходить режим фокусирования во всех доступных приложениях. От него будут поступать звонки, СМС, сообщения в мессенджеры и электронная почта
Все средства связи, которые добавлены в карточку контакта этого человека, будут активны во время работы режима.
В-третьих, нужно указать приложения, которые будут выводить уведомления в настраиваемом режиме. Сюда можно добавить почтовый клиент, мессенджер, банковское приложение или что-то еще.
Помните, что при добавление мессенджеров или клиентов социальных сетей в данный список не имеет смысла ограничивать список контактов, ведь обходить режим фокусирования будут все пользователи мессенджера.
Редактируйте фото перед публикацией
Почти в каждом Android телефоне есть Google Фото, в котором вы можете слегка отредактировать фотографию (откадрировать, поменять яркость и контраст). На iOS ситуация не различается от слова совсем, стандартное приложение фото тоже имеет некоторые функции по настройке фото.
Если вы хотите добиться больших результатов, то следует подобрать более продвинутый редактор под себя. Лично для себя я выбрал Snapseed, это самый удобный и бесплатный фото редактор на мобильных устройствах.
Редактор имеет массу функций, начиная от редактирования RAW и поддержки S-кривых до инструментов точечного восстановления и баланса белого. Также у него есть обычные фильтры, кодирование и авто-исправление.
Также советуем VSCO X, его использует наш редактор Дмитрий. Говорит, что перестал использовать что-либо кроме него.
Недостатки
Тем не менее в технологии автофокуса существуют некоторые недостатки. Зачастую автоматическая фокусировка не может определить объект, относительно которого необходимо выполнять настройки резкости. Иногда камера не способна найти несколько объектов для фокусировки, что также понижает качество снимка.
Тем не менее с выпуском каждого нового мобильного аппарата технология автоматической фокусировки совершенствуется и ее функционирование улучшается, что позволяет делать хорошие и качественные кадры. Также некоторые современные устройства оборудованы настройкой параметров ручного фокуса, что позволит решить данные проблемы при произведении некоторых снимков.
Процессор и программная обработка фото решают
Итак, именно постобработка играет очень важную роль в качестве итогового фото. Алгоритмы должны уметь удачно комбинировать все, что получено в результате съемки разными фотомодулями, убирая или добавляя детали, сглаживая шумы, увеличивая детализацию и т.д.
Чтобы постобработка приводила к нужному результату, производители используют мощные процессоры, а некоторые из них оснащаются нейромодулями с функциями искусственного интеллекта и машинного обучения. Первоначально производитель сам обучает нейронные сети, а с обновлением ПО их возможности расширяются.
В последних iPhone используется процессор Apple A12 Bionic с системой Neural Engine
Как ИИ сказывается на снимке? Во-первых, он умеет распознавать сценарии съемки: нейронный модуль в режиме реального времени понимает, что именно находится в кадре и подбирает настройки, ориентируясь на уровень освещенности, удаленность объекта, контрастность и другие параметры. Например, если объект в кадре движется, автоматика делает выдержку более короткой и поднимает ISO, в ночных сценах выдержка увеличивается вместе с ISO, а при съемке портрета шире открывается диафрагма.
Современные флагманы таким образом способны распознать несколько десятков сценариев съемки, и у каждого из них еще предусмотрен набор дополнительных настроек.
Интеллектуальный помощник в Samsung Galaxy S10+ распознает до 30 сцен съемки: пейзаж, водопад, закат, цветы, деревья, животные, пляж, текст и т.д.
Во-вторых, при помощи софта происходит постобработка снимка: повышается контрастность, насыщенность цветов, корректируется яркость и т.д. Кстати, сюда же относятся разные «улучшайзеры» при съемке селфи – в смартфонах без ИИ результат выглядит слишком топорно, тогда как благодаря ИИ аккуратная бьютификация может быть даже не заметна.
Камера Oppo F7 благодаря процессору Mediatek Helio P60 и ИИ распознает 16 сценариев съемки и улучшает снимки
Распознаванием сценариев AI не ограничивается — при помощи нейросетей может обеспечиваться стабилизация видеосъемки (они работают вместе с оптическим стабилизатором) и так называемый интеллектуальный автофокус.
Еще при помощи ИИ смартфоны умеют снимать слоу-моушн видео в разрешении HD: если изначально пользователь должен был сам ловить нужный момент старта, то сейчас достаточно навести «прицел» в область кадра, где ожидается движение, и техника сама замедлит скорость съемки, когда оно начнется.
Пост-обработка
После съемки смартфон должен обработать все то, что запечатлел. Процессору нужно буквально собрать мозаику из полученной информации и получить в итоге то, что мы называем фотографией. Все не сводится к тому, чтобы просто записать интенсивность света на каждом пикселе — процесс несколько сложнее.
Сначала вся информация действительно просто собирается воедино. Вы знали, что картинка изначально перевернута, отзеркалена и поделена на красные, зеленые и синие области? Цвета обрабатываются с помощью фильтра Байера: по длине волны света определяется финальный цвет. Если на каком-то участке информации недостает, то ее берут на основе соседних пикселей.
Сенсор камеры — это не человеческий глаз, поэтому ему сложно воспроизвести картинку в точности так, как мы ее видим. Сразу после съемки фотографии совсем некрасивые: приглушенные цвета, недостаточная резкость и огромный размер файла — точно не то, что вы хотели бы запостить в Инстаграм. Поэтому автоматически повышается насыщенность и контрастность, а файл конвертируется в легковесный формат — например, в JPEG.
Как найти баланс между выдержкой, диафрагмой и чувствительностью
Все три ключевых параметра взаимосвязаны. Количество света, попадающего в камеру, можно увеличить, поднимая значения ISO, раскрывая диафрагму и удлиняя выдержку. При этом для каждого параметра есть побочное влияние: увеличенное ISO ведёт к нарастанию искажений (шума) на изображении, увеличенная диафрагма снижает глубину резкости, а с ростом выдержки усложняется съёмка с рук и динамичных сцен. Поэтому ваше мастерство фотографа будет состоять в том, чтобы со временем научиться понимать, как действовать в каждой ситуации. Это обязательно придёт с опытом.
Пока же вы можете отталкиваться от следующих двух рекомендаций:
- При съёмке смартфоном с рук выдержка не должна быть длиннее 1/100 секунды. При 1/50 и более вы вряд ли удержите смартфон неподвижным и предметы в кадре «смажутся». Для каждой камеры и ситуации могут быть вариации, но искать идеальные значения начните с 1/100. Быстрые объекты останутся неподвижными на фото только если вы будете снимать с очень короткими выдержками. В большинстве случаев у вас для этого не хватит освещённости.
- Чтобы уменьшить количество фотографического шума, стремитесь к тому, чтобы держать значение чувствительности минимально возможным. Однако при такой настройке у вас не выйдут хорошими кадры при съёмке с рук в тёмное время суток и внутри помещений. В таких случаях смело поднимайте значение ISO до тех пор, пока не получится добраться до рекомендуемого нами значения выдержки (см. предыдущий совет). В части сюжетов вам поможет фотовспышка, но вы должны понимать, что вспышка не решает всех проблем, так как делает освещение объектов крайне неравномерным, особенно при съёмках на улице.
Зачем нужен автофокус?
Начнём с того, что сегодня практически в любом смартфоне, даже самом бюджетном, есть система автофокусировки. Грубо говоря, автофокус — это когда камера гаджета самостоятельно наводит резкость во время съёмки фото и видео. Он нужен для того, чтобы максимально упростить процесс и не крутить каждый раз настройки, как при съёмке на профессиональный зеркальный фотоаппарат.
Работу автофокусировки вы в большинстве случаев просто не заметите: резкость настраивается автоматически, как только вы включаете камеру или нажимаете на кнопку затвора. Если нужно сделать фокус на каком-то определённом объекте, как правило, достаточно лишь тапнуть по нему на экране устройства.
Причины неполадки и нужно ли беспокоиться
Проблема может быть вызвана совершенно разными факторами. Чаще всего из-за застревания маленьких линз, которые находятся в камере смартфона. Также проблема возникает при попадании в смартфон маленьких частиц или влаги.
В конечном итоге всё зависит от того, насколько аккуратно вы обращаетесь со своим гаджетом. Если вы бережно относились к своему смартфону, но не можете понять в чем причина расфокусировки вашего фотообъектива, то следует обратиться в сервисный центр. Специалисты разберут ваш смартфон и найдут причину неполадки.
Автор, специалист в сфере IT и новых технологий.
Получил высшее образование по специальности Фундаментальная информатика и информационные технологии в Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова. После этого стал экспертом в известном интернет-издании. Спустя время, решил попробовать писать статьи самостоятельно. Ведет популярный блог на Ютубе и делится интересной информацией из мира технологий.
