Что такое мотор автофокуса

Интересно, что до сих пор не задумывался, как работает автофокус в камере.

Оказывается, там под основным полупрозрачным зеркалом (толстая чёрная линия под 45 градусов на картинке), которое отводит часть света на видоискатель (8), есть ещё одно «вспомогательное» полупрозрачное зеркало (3), забирающее часть света, идущего на матрицу (4), на нужды сенсора автофокуса (7):

Сенсор автофокуса имеет несколько «зон» («зоны автофокуса», которые соответствуют определённым местам в кадре), над каждой из которых расположена маленькая линза. У каждой «зоны автофокуса» под линзой есть два маленьких сенсора: условно «левый», принимающий только «левую» сторону света, пришедшего из объектива, и условно «правый», принимающий только «правую» сторону света, пришедшего из объектива.

Изображение на этих двух маленьких сенсорах будет совпадать, если объектив сфокусирован правильно (другими словами, если «красный» луч света на картинке попадает точно в центр «красного» сенсора, и «зелёный» луч света на картинке попадает точно в центр «зелёного» сенсора, то изображение на этих двух маленьких сенсорах будет совпадать, объектив сфокусирован правильно).

Алгоритм автоматического поиска фокуса работает так (случаи пронумерованы как на картинке):

1. Линза объектива выдвинута слишком близко. Фотоаппарат может это угадать, заметив, что картина распределения интенсивностей такая же, как если бы она состояла из двух одинаковых картин интенсивностей, сдвинутых друг относительно друга (это можно сразу засечь, чуть-чуть сдвинув фокусировочную линзу объектива; алгоритм угадывания выполняется на процессоре фотоаппарата).

2. Объектив сфокусирован точно — две одинаковые световые картины максимально наложились друг на друга.

3. Линза объектива выдвинута слишком далеко.

Для того, чтобы этот алгоритм давал верные результаты, очевидно, требуется, чтобы сенсор автофокуса и матрица были равноудалены от «вспомогательного» полупрозрачного зеркала.

А ещё сейчас в моде объективы с «ультразвуковым мотором».
Звучит-то как!
Прямо как «лазерный принтер».
Наверняка в 90-ых, услышав в первый раз о таких принтерах, первое, что каждый себе представлял — это как принтер выжигает на бумаге изображение разноцветными лазерами из фантастических фильмов.

Оказалось, что, как и ожидалось, маркетологи всех снова обманули, и мотор никакой не ультразвуковой (не крутится с ультразвуковой скоростью).
Тем не менее, конструкция очень остроумная.

Ультразвуковой двигатель объектива состоит из двух колец: ротора (синий) сверху и статора (красный) снизу.
В свою очередь, статор (красный) состоит из тонкого пьезоэлектрического керамического кольца снизу и толстого (но «эластичного») зубчатого слоя сверху.

Когда на статор (красный) подаётся ток ультразвуковой частоты, в нём возникает резонанс (стоячая волна), и волна эта начинает по кругу путешествовать по статору (красный):

При этом, обратите внимание на то, что статор (красный) стоит не месте и никуда не крутится — он просто «волнуется», как море.
А вот ротор (синий) уже как раз крутится.
Спрашиваете, почему?

А из этой картинки и не поймёте.

Крутится ротор потому что на статоре есть зубцы.
Они очень мелкие (порядка 0,001 мм), и их очень много.

Работают они так, как показано на рисунке: когда под зубец подходит волна, он отклоняется на некоторый угол в сторону движения этой волны, и пока волна проходит под ним, он сначала выравнивается вертикально, а потом наклоняется в уже другую сторону (когда волна уходит из-под него).
Получается, что каждый зубец описывает дугу, и именно это создаёт вращение ротора.

Видео:ВСЁ ПРО АВТОФОКУС. Как делать резкие кадры?Скачать

Автофокус в фотоаппарате

В этой статье поговорим о том, что такое автофокус в фотоаппарате. Каждый начинающий фотолюбитель почти сразу сталкивается с этой функцией, в начале своего пути освоения фотосъемки.

В интернете можно найти много информации про автофокус и как им пользоваться. Однако, в большинстве случаев она представлена очень хаотично и запутаться в ней проще простого. Особенно начинающему фотографу, который только приобрел фотокамеру.

Именно поэтому, было принято решение объяснить максимально кратко и понятно что такое автофокус в фотоаппарате. Про технику ручной фокусировки будет отдельная статья.

Видео:Отверточный привод авто фокуса.Скачать

Автофокус в фотоаппарате и принцип его работы

Автофокус в фотоаппарате – это система, которая осуществляет фокусировку вашего объектива на выбранном объекте съемки.

Другими словами, это функция вашей камеры, которая автоматически наводит на резкость ваш объектив и делает резким именно необходимый объект или область.

Отличие автофокуса от ручного в том, что он полностью автоматический. Вам не нужно вручную наводить резкость. Этот метод имеет свои преимущества и недостатки, но об этом поговорим немного позже.

Принцип работы автофокуса заключается в следующем. Электроника вашей камеры управляет блоком линз внутри объектива и делает несколько очень коротких проходов, в зоне указанной фокусировки, сравнивая полученный результат.

Читайте также: Замена масла в редуктор лодочного мотора ямаха 15 двухтактник

В итоге линзы останавливаются там, где процессор увидел максимальную резкость или контраст. В профессиональных объективах этот процесс занимает сотые и даже тысячные доли секунды. То есть очень быстро и практически моментально.

До эпохи цифровых технологий, все объективы были мануальными. Говоря простыми словами, наводить резкость приходилось вручную, используя подсказку внутри видоискателя. В нынешнее время, большинство объективов имеет встроенный мотор и блок электроники для осуществления фокусировки.

Однако, есть модели и без мотора. Работают они только с фотокамерами, у которых есть так называемая “отвертка”. Это встроенный движок прямо в камере, который двигает блок линз в объективе.

Видео:DJI RS3 МОТОР ФОКУСИРОВКИ DJI RS FOCUS MOTORСкачать

Основные виды автофокуса

Существует три основных вида автофокуса. Мы не будем вникать во все нюансы, поскольку базовых знаний на эту тему обычному фотографу вполне достаточно.

Контрастный автофокус – это самый простой, надежный и распространенный способ наведения на резкость. Его принцип работы упомянут выше. При этом методе линзы делают несколько коротких прогонов в зоне фокусировки и там, где наилучший контраст, останавливаются.

Основным недостатком этого метода является низкая скорость. Также он работает только в том случае, когда изображение проецируется напрямую на матрицу. То есть в режиме Live View.

Фазовый режим фокусировки устроен немного сложнее. В зеркальной фотокамере за основным зеркалом, которое дает вам картинку в видоискатель, есть еще одно зеркало. Хитрость в том, что основное зеркало полупрозрачное. Именно заднее зеркало направляет свет вниз, туда где расположены датчики.

Не будем загружать себя тонкостями работы этих сенсоров. Главное, что необходимо знать начинающему фотолюбителю, это то что фазовый режим фокусировки работает намного быстрее. Но при этом он требователен к качеству сборки фотокамеры. Малейшее отклонение зеркала или перекос байонета сразу влияет на резкость кадра.

Гибридный автофокус включает в себя два предыдущих, а точнее в нем реализована скорость фазового и точность контрастного автофокусов. Это сделано благодаря тому, что в матрицу встроены датчики фокусировки.

Видео:ЭТО увеличит РЕСУРС вашего ДВИГАТЕЛЯ. Правда, о которой молчат...Скачать

Режимы фокусировки у Canon

Выше мы рассмотрели вводную часть, так сказать базовые основы. Теперь перейдем к практической. У разных фирм производителей реализованы примерно одни и те же режимы фокусировки, но с разными названиями и визуальным отображением в меню, а также видоискателях фотокамер. Возьмем самые популярные бренды – Canon, Nikon и Sony.

Режимы фокусировки у Canon:

• One-Shot AF
• AI Servo AF
• AI Focus AF

One-Shot AF или покадровая автофокусировка. Это значит что камера наводится на резкость только один раз. Объект сдвинулся и фокусироваться необходимо заново. Используется такой режим для съемки неподвижных объектов и для портретов.

AI Servo AF или следящая автофокусировка. Используется для фотосъемки подвижных объектов. Камера держит фокус пока вы держите кнопку затвора полунажатой. То есть она следит за объектом, пока он перемещается.

AI Focus AF или интеллектуальная автофокусировка. Камера сама переключается из покадрового режима в следящий, если объект вдруг начал движение.

Видео:Canon 18-55 mm ремонт автофокусаСкачать

Разнообразие автофокусировки у Nikon

У фирмы Nikon режимов будет побольше. Этим они легко могут запутать фотографа новичка. Но если один раз вникнуть, то ничего сложного в них нет.

Режимы фокусировки у Nikon:

AF-S (Auto Focus Single) – это аналог покадровой фокусировки как у Canon. При нажатии на спуск затвора до половины, фотоаппарат фокусируется и больше не меняет фокусировку.

AF-C (Auto Focus Continuous) – следящий автофокус. При полунажатой кнопке спуска затвора, камера держит фокус на объекте, пока он двигается.

AF-A (Auto Focus Automatic) здесь камера сама определяет как ей фокусироваться. В этом режиме она переключается между покадровым и следящим автофокусами.

Большинство любителей фотографируют в этих трех режимах. Однако, у Nicon реализованы и другие методы наведения на резкость.

AF – автофокус, который включается на самой тушке, независимо от объектива.

М/A – фокусировка в автоматическом режиме с приоритетом ручной настройки (autofocus with manual override). Обратите внимание, что не все объективы ее поддерживают.

AF-F – следящий автофокус (Full Time Servo Auto Focus) применяется только для видео. Реализован на камерах с поддержкой видеозаписи.

Видео:Причины промахов системы автофокуса. Часть1.Скачать

Режимы фокусировки в камерах Sony

В принципе, на фирмах Canon и Nikon можно было бы остановиться, но для поклонников брэнда Sony, добавим пару слов про режимы фокусировки этой компании.

Режимы фокусировки у Sony:

AF-S – покадровая фокусировка, которая используется для статичных объектов.

AF-С – следящая фокусировка. Работает при полунажатой кнопке затвора. В этот момент камера следит за объектом и подстраивает под него фокус.

AF-A – автоматический режим. В нем объединены AF-S и AF-C и камера сама между ними переключается. Как видите, принцип работы автофокуса везде одинаковый. У Nikon и Sony даже названия совпадают.

Читайте также: Причины списания лодочных моторов

Эти три брэнда взяты для примера, как самые популярные. У остальных фирм принцип работы такой же.

Видео:Пример работы МОТО-объектива с автофокусомСкачать

Решение проблем с автофокусом

Самая распространенная проблема с автофокусом – это фронт-фокус и бэк-фокус. Что это за термины и что они значат? Если в двух словах, то при фронт-фокусе камера фокусируется не долетая до объекта съемки, а при бэк-фокусе наоборот перелетая.

Погрешность может составлять от миллиметра до нескольких сантиметров. Как проверить объектив на эту проблему, можно узнать по этой ссылке.

Лечится неточность фокусировки путем юстировки в сервисном центре. Также, некоторые модели фотокамер (обычно профессиональные) позволяют настраивать профили объективов с поправкой фокусировки.

Личный совет

Есть еще один момент, который влияет на автофокус в фотоаппарате. Точнее на его скорость и точность. У вашей камеры может быть сколько угодно точек фокусировки в видоискателе, но самые точные расположены в центре. В старых моделях там всего одна точка крестообразного типа, в новых их может быть группа.

Именно потому что они крестового типа и находятся в центре, они самые точные и цепкие. Так вот, старайтесь целиться центральной точкой фокусировки на контрастных объектах и затем, удерживая кнопку затвора нажатой наполовину, делать кадрирование.

В портретной съемке лучше целиться в зрачок. Он самый контрастный и по нему автофокус хорошо срабатывает. Этот метод хорошо зарекомендовал себя при сложных условиях фотосъемки, таких как слабое освещение или в контровом свете на широко открытой диафрагме.

Я постарался максимально кратко и доступно рассказать что такое автофокус в фотоаппарате и какие виды можно применять на практике фотографу любителю.

Но информация была бы неполная, без упоминания того, что производители фотокамер постоянно соревнуются и придумывают новые продвинутые режимы фокусировки. Однако базовая суть все равно остается прежней, поэтому, поняв что такое автофокус в фотоаппарате и как он работает, разобраться в новых “фишках” будет не трудно.

Видео:КАК РАБОТАЕТ АВТОФОКУС: контрастный, PDAF, Dual Pixel | РАЗБОРСкачать

Как работает автофокус. Просто и доходчиво о самом важном

Понимание как работает система автофокуса в фотокамере гарантирует получение четких изображений. Давайте разбираться с очевидными и неочевидными вещами.

Автофокус не сработает при фокусировке на неконтрастной области

Если вы используете камеру, чтобы сфокусироваться на белой стене без текстуры или голубом небе без облаков, система автофокусировки фотокамеры попытается сфокусироваться несколько раз и в конечном итоге «откажется» это делать. Это потому, что у пустой белой стены нет контраста или переходов, которые камера может использовать для оценки точности фокусировки.

Однако если вы обнаружите на стене контрастную область и поместите фокус прямо в ее середину, то система автофокусировки выполнит задачу. Чем больше контраст, тем лучше!

Активный и пассивный автофокус

Существует два типа систем автофокуса (AF) — активный и пассивный. Активный автофокус работает, направляя красный луч на объект, а затем, отражая этот свет обратно на камеру, определяет расстояние между камерой и объектом. Как только камера узнает величину этого расстояния, она дает команду объективу отрегулировать фокус на основе этой информации. Система пассивного автофокуса работает совсем иначе. Она использует «Обнаружение фазы», ​​либо «Обнаружение контраста» либо их комбинацию для определения контрастной области.

Фазовый автофокус, контрастный автофокус и гибридный автофокус

Фазовая автофокусировка использует для работы массив микролинз. Когда свет проходит через них, он разделяется на пару изображений. Затем измеряется расстояние между этими изображениями, чтобы увидеть, насколько далеко вперед или назад находится объект в фокусе. Затем камера может использовать эту информацию, чтобы отправить объективу точные инструкции по коррекции фокуса. Такой автофокус работает быстро и подходит для съемки быстро движущихся объектов.

Автофокусировка с обнаружением контраста основана на программных алгоритмах, которые «исследуют» области изображения на предмет детализации краев. По сути, та часть сцены, которая должна быть в фокусе. Она сканируется камерой, которая ​​использует объектив для быстрого переключения фокуса с переднего плана на задний, пока объект не станет идеально резким. Это медленный режим.

Гибридный режим автофокуса предполагает, что камеры могут легко переключаться между фазовой автофокусировкой и автофокусировкой с определением контраста, чтобы иметь возможность использовать оба преимущества в разных условиях.

Точки фокусировки

Точки фокусировки — маленькие пустые квадратики или точки, которые вы видите, когда смотрите в видоискатель. Камеры начального уровня обычно имеют простые системы автофокусировки с несколькими точками фокусировки, а камеры профессионального уровня имеют сложные системы автофокусировки с большим количеством точек фокусировки.

Например, Nikon D3500 имеет в общей сложности 11 точек автофокусировки, а Nikon D810 оборудован 51 точкой автофокусировки. Однако значение имеет не только количество точек фокусировки, но и разные типы этих точек.

Читайте также: Ваз 2115 троит мотор причины

NIKON D3S @ 500 mm, ISO 1600, 1/800, f/8.0

Чем больше у вашей камеры датчиков перекрестного типа, тем лучше и точнее будет АФ с определением фазы. Вот почему, когда анонсируются новые камеры, сообщают «Х количество точек фокусировки и Х количество датчиков перекрестного типа».

Другие факторы, влияющие на работу автофокуса

Качество света — еще один важный фактор, ведь в условиях низкой освещенности камере намного сложнее определить контраст. Помните, что пассивный автофокус полностью зависит от света, проходящего через объектив. Если качество этого света плохое, то и автофокусировка тоже.

Также важен диапазон обнаружения фокуса, поскольку он влияет на чувствительность системы автофокусировки камеры к низкой освещенности.

Что касается максимальной диафрагмы объектива, в идеале диафрагма объектива должна находиться в диапазоне от f/2,0 до f/2,8 для наилучшей работы автофокуса. Меньшие максимальные значения диафрагмы, такие как f/5,6 означают, что через объектив проходит меньше света, что затрудняет работу автофокусировки.

Скорость двигателей фокусировки — еще один важный фактор. Старые объективы обычно имеют медленные моторы автофокуса с винтовым приводом, в то время как новые объективы оснащены быстрыми бесшумными моторами.

Режимы автофокуса

• Режим одиночного автофокуса (AF-S)

Режим Single AF (AF-S), также известный как Single Area AF на Nikon и One-Shot AF на камерах Canon, представляет из себя простой способ получить фокус. Вы выбираете одну точку фокусировки, и ваша камера будет искать контраст только в этой единственной точке фокусировки. Когда вы нажмете кнопку фокусировки, камера сфокусируется один раз, и если ваш объект перемещается, он не «поломает» фокусировку. Фокус остается «заблокированным».

NIKON D700 @ 420 mm, ISO 400, 1/1000, f/5.6

• Режим непрерывной автофокусировки (AF-C)

Другой режим фокусировки называется «Непрерывный AF» (AF-C), также известный как AI Servo в мире Canon. Этот режим используется для отслеживания движущихся объектов. Самое приятное в режиме AF-C заключается в том, что он автоматически перенастраивает фокус, если вы или ваш объект перемещаетесь

NIKON D3S @ 300 mm, ISO 3200, 1/250, f/8.0

• Автофокусировка с автофокусом (AF-A)/гибридный режим

Режим под названием AF Auto (AF-A) или что-то вроде AI Focus AF (Canon), который по сути является гибридным режимом, и автоматически переключается между режимами AF-S и AF-C. Если камера считает, что объект неподвижен, она переключается на AF-S, а если объект перемещается, она автоматически переключается в режим AF-C.

• Постоянный сервопривод (AF-F) режим фокусировки

Постоянный серво-автофокус, также известный как AF-F, был введен компанией Nikon специально для записи видео на зеркальные и беззеркальные камеры своей системы.

NIKON D700 @ 550 mm, ISO 800, 1/1250, f/5.6

Режимы зоны АФ

• Точечный режим автофокусировки

Режим точечной автофокусировки — это специальный режим Nikon, в котором используется автофокусировка с обнаружением контраста для точной фокусировки на очень небольшой части сцены. Точка автофокусировки превращается в маленькое пятно, которое можно медленно перемещать в любую часть экрана, включая крайние края. Доступно только в режиме AF-S.

• Одноточечный режим зоны АФ

Тут камера использует только одну точку фокусировки, которую вы выбираете в видоискателе для получения фокуса, поэтому если вы перемещаете точку фокусировки вверх/вниз/влево/вправо, камера обнаружит контраст только в этой конкретной точке фокусировки. Этот режим используют при съемке пейзажей и других неподвижных объектов.

• Динамический режим зоны АФ

В этом режиме вы по-прежнему выбираете одну точку фокусировки, и камера изначально фокусируется на этой конкретной точке фокусировки. Однако после получения фокуса, если ваш объект движется, камера будет использовать окружающие точки фокусировки, чтобы отслеживать движение объекта и удерживать фокус на объекте съемки. Ожидается, что вы будете отслеживать объект, панорамируя камеру вместе с объектом и следя за тем, чтобы объект оставался близко к первоначально выбранной точке фокусировки. Если камера выбирает окружающую/другую точку автофокусировки, она может быть не видна непосредственно в видоискателе во время съемки.

Автоматический выбор зоны АФ

Это метод «наведи и снимай» для получения фокуса. В зависимости от того, что вы фотографируете, он автоматически выбирает, на чем сфокусироваться. Это довольно сложный режим, потому что фактически распознает оттенки кожи человека в кадре и автоматически фокусируется на них.

Групповой режим AF

Характерный для Nikon режим активирует 5 точек фокусировки для отслеживания объектов. Он отлично подходит для первоначальной фокусировки и отслеживания объектов, особенно при работе с мелкими птицами, которые беспорядочно летают и на которых может быть очень сложно сфокусироваться и отслеживать.

При групповой автофокусировке нет предпочтения какой-либо точке фокусировки, поэтому все 5 точек фокусировки активны одновременно.

При использовании групповой автофокусировки в режиме AF-S камера задействует распознавание лица и пытается сфокусироваться на глазах ближайшего человека, что очень удобно.

Видеоканал Фотогора

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/chto-takoe-motor-avtofokusa

  🎦 Видео

  Автофокус. Видеоурок по фотоСкачать

  

  лучший способ фокусировкиСкачать

  

  Зачем нужен фокус? Автофокус. Антон МартыновСкачать

  

  DJI RS 2 / мотор фокусировкиСкачать

  

  Настройка автофокуса. Никон.Скачать

  

  Настройка автофокуса камер Nikon Z на примере Никон Z5Скачать

  

  Ремонт ультразвукового двигателя автофокуса объективаСкачать

  

  Объектив Canon EF 50mm f/1.4 USM Исправляем Баррель и Мотор фокусировкиСкачать

  

  canon 50mm f1.4 восстановление работы автофокусаСкачать

  

  Пробуем тестировать двигатель лазерного автофокусаСкачать

  

  DJI RS 2 RSC 2 - Как использовать мотор фокусировки(на русском)Скачать

  

  Мотор фокусировки на BKP2501Скачать