Как лучшие предложения, хвост не застрял
PDAF — самая популярная система автофокусировки в камерах мобильных телефонов. Однако смартфоны также могут использовать другие системы и технологии, такие как лазерный автофокус (LAF) и камеры Dual Pixel, для достижения большей скорости и точности фокусировки в сценах.
Система фокусировки в работе на iPhone 13 Pro Max (Изображение: Paulo Higa/)
Автофокус помогает сделать фотографии с камеры вашего телефона более резкими и четкими. Он может отслеживать движущиеся объекты, работать в условиях низкой освещенности и использовать различные методы распознавания сцены для более быстрой настройки фокуса, чем объектив с ручной фокусировкой.
Что такое фазовый автофокус (PDAF)?
О фазовый автофокус (PDAF) использует фотодиоды, разбросанные вокруг датчика изображения, чтобы определить, находится ли объект «в фазе», то есть в фокусе.
Фотодиоды — это полупроводники, которые преобразуют свет в электрический ток. На датчике камеры они расположены парами, которые получают свет под немного разными углами, подобно тому, как это происходит с левым и правым глазами человека.
Датчик с PDAF измеряет углы световых лучей, попадающих на пару фотодиодов, для расчета расстояния между камерой и фотографируемым объектом. Когда световые лучи от объекта идеально выровнены по паре фотодиодов, этот объект находится в фокусе.
Автофокусировка с определением фазы (Изображение: Vitor Pádua/)
Каковы преимущества PDAF?
- PDAF быстрее, чем CDAF: PDAF сразу определяет выравнивание световых лучей для определения фокуса объекта, в то время как CDAF вынужден искать контрастные области в различных вариантах фокусировки, что замедляет его работу;
- Более эффективен при слабом освещении: Поскольку PDAF работает путем определения фазы света, он может работать лучше, чем CDAF, в условиях слабого освещения, когда контрастность изображения, как правило, очень низкая.
Каковы ограничения PDAF?
- Наименьшая область точности: PDAF, особенно на цифровых зеркальных камерах и более простых сотовых телефонах, использует только подмножество пикселей для обнаружения фокуса, что может ограничить точность в областях, не покрытых фокальной точкой, например, в углах изображения;
- Возможная потеря четкости изображения: когда группа пикселей заменяется фазовыми детекторами, информация о цвете этих пикселей теряется, что может ухудшить качество изображения даже при использовании методов интерполяции.
Что такое автофокус Dual Pixel?
Двойной пиксель является улучшением по сравнению с PDAF, который использует все пиксели на датчике изображения для определения фазы. В этой технологии каждый пиксель имеет два вертикально разделенных фотодиода (один левый и один правый), что повышает точность и охват автофокуса.
Традиционная система фокусировки PDAF против Dual Pixel (Изображение: Vitor Pádua/)
В чем разница между Dual Pixel и Dual Pixel Pro?
О Двойной Пиксель Про у него зеленые пиксели с фотодиодами, разделенными по диагонали, а не по вертикали, как у Dual Pixel. При этом фазовая детекция производится не только по левой и правой сторонам, но и сверху и снизу. Технология запущена на сенсоре Samsung Isocell GN2 и, по словам производителя, она быстрее и точнее.
О Контрастный автофокус (CDAF) измеряет разницу между самой светлой и самой темной точками изображения, чтобы определить, находится ли изображение в фокусе. То есть технология основана на принципе, что чем больше контрастность, тем лучше резкость изображения.
В отличие от PDAF, который мгновенно измеряет расстояние до объекта с помощью определения фазы, CDAF работает, проверяя различные точки фокусировки объектива камеры и затем выбирая положение, обеспечивающее наибольшую контрастность.
Работа автофокуса с определением контраста (Изображение: Vitor Pádua/)
В чем преимущество системы CDAF?
- Дешевле производить: CDAF — система автоматической фокусировки, для работы которой требуется меньше компонентов, поскольку для измерения расстояний не требуются фотодиоды или лазеры, что снижает ее стоимость;
Каковы ограничения системы CDAF?
- Замедление фокусировки: поскольку CDAF должен найти изображение с самой высокой контрастностью между различными точками фокусировки, он, как правило, обеспечивает более медленную скорость фокусировки, чем другие системы;
- Трудно отслеживать движущиеся объекты: из-за времени, необходимого для поиска идеальной точки фокусировки, CDAF будет иметь больше проблем с фокусировкой, когда в сцене есть быстро движущиеся объекты;
- Плохо работает при слабом освещении: CDAF может быть медленнее или не фокусироваться при плохом освещении, так как в этих условиях страдает контрастность.
Что такое лазерный автофокус (LAF)?
О лазерный автофокус (LAF) или Автоматическая фокусировка с обнаружением лазера (LDAF) использует небольшой датчик ToF (Time-of-Flight) и лазерный луч, обычно инфракрасный и невидимый невооруженным глазом, для расчета расстояния до объекта.
В этой системе луч света излучается на объект и отражается обратно к датчику ToF. Поскольку скорость света известна, можно рассчитать расстояние до объекта за время, которое потребовалось свету, чтобы вернуться к датчику. Наконец, объектив настраивается на обнаруженное расстояние, фокусируя объект.
Каковы преимущества лазерного фокуса?
- Более высокая скорость фокусировки: LAF может определить расстояние и почти мгновенно настроить фокус, так как скорость света чрезвычайно высока;
- Работает даже при слабом освещении: LAF излучает собственный лазер для фокусировки, поэтому он не зависит от окружающего освещения и может быть эффективен даже при слабом освещении;
Каковы ограничения лазерной фокусировки?
- предел расстояния: поскольку мощность лазера и датчика ограничена, LAF эффективен только для объектов, которые находятся ближе к камере, как правило, не дальше 5 метров;
- Более высокая стоимость производства: LAF требует не только дополнительного лазера в сотовом телефоне, но и времяпролетного датчика, что может сделать производство более дорогим;
- Может не работать с некоторыми объектами: Если объект слишком сильно отражает или поглощает слишком много лазерного излучения, LAF не сможет рассчитать правильное расстояние.
Что такое гибридный автофокус (HAF)?
О гибридный автофокус (HAF) это комбинация нескольких технологий автофокусировки в одной камере, таких как PDAF, CDAF и LAF. Он работает, переключаясь между различными методами фокусировки, чтобы свести к минимуму недостатки друг друга в зависимости от условий окружающей среды.
Google Pixel 7, сотовый телефон с гибридным автофокусом PDAF и LDAF (Изображение: раскрытие информации / Google)
Более дорогие телефоны часто имеют более одной системы фокусировки, которые в совокупности улучшают работу камеры. Например, в Google Pixel 7 процессор изображений использует PDAF для фокусировки на движущихся сценах и автоматически переключается на LAF при обнаружении ближайших объектов.
focoDSLRGoogle