13 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое фазовый автофокус в камере смартфоне?

Содержание

Навестись за мгновение: фазовый автофокус в работе

Всем продвинутым пользователям известно, что качество снимков определяется не количеством мегапикселей, а размером матрицы, светосилой, объективом и другими характеристиками. Одним из важных параметров современной мобильной камеры стал автофокус — от его работы зависит, будет ли объект съёмки чётким даже при быстром движении. Сейчас существует несколько разновидностей автофокусировки, но самым последним тенденциям соответствует фазовая. О преимуществах фазового автофокуса мы и поговорим в сегодняшней статье, вооружившись Honor View 10.

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.

Актуальные типы автофокусировки

На сегодняшний день существует три основных вида автофокусировки.

Контрастный автофокус. Относится к пассивному типу, то есть сенсоры камеры ничего не излучают. В основном данное решение применяется в недорогих смартфонах. Главная причина в том, что такой вид фокусировки — самый простой. Камера ориентируется на величину светового потока, попадающего на матрицу. Перемещая линзу, программное обеспечение добивается наибольшего контраста и таким образом фокусируется на объекте съёмки. Именно поэтому бюджетным гаджетам на фокусировку требуется несколько секунд, за которые легко упустить или смазать движущийся объект.

Лазерный автофокус. Достаточно свежая технология, относящаяся к активному типу фокусировки. В основе лежит принцип лазерного дальномера: лазер освещает объект, а сенсор измеряет расстояние до него, основываясь на времени поступления отражённого лазерного луча.

Один из главных плюсов лазерного фокуса — время. Весь процесс занимает доли секунды, что позволяет мгновенно делать резкие снимки. Причём лазерный фокус не теряет в скорости ни в тёмное время суток, ни в непогоду. Но у данной системы есть серьёзный недостаток. Дальность работы лазера в камере едва переваливает за пару метров. На всё, что располагается дальше, гаджет наводится при помощи других типов фокусировки.

Фазовый автофокус (PDAF). Также относится к активному типу. Его устанавливают во многие смартфоны, включая Honor View 10. При фазовой автофокусировке лучи из разных точек объектива сводятся на встроенные в матрицу датчики. Если объект находится в фокусе, то световые потоки от него сходятся в одну точку на датчике. Если же нет, то программное обеспечение, основываясь на расстоянии между лучами, сдвигает линзы на нужную величину.

Данная система хороша в первую очередь высокой скоростью работы: можно фокусироваться на быстро движущихся объектах. Например, Honor View 10 требуется менее 0,3 секунды, чтобы сфокусироваться.

Единственный недостаток — ночная съёмка. В диафрагму смартфона поступает недостаточно света, из-за чего автофокусировка может занимать чуть больше времени. Кроме того, у фазового автофокуса довольно сложная реализация. Система призм, зеркал, линз требует сверхточной установки и не менее скрупулезной программной настройки.

Пример работы фазового автофокуса

Как уже было сказано выше, принято считать, что фазовый автофокус в тёмное время суток хуже справляется со своей задачей. Однако современные гаджеты оснащаются высокочувствительными сенсорами и продвинутыми алгоритмами, которые помогают камере правильно сфокусироваться даже при недостатке освещения.

Мы протестировали работу камеры Honor View 10 ночью. В устройстве имеется система «искусственного интеллекта»: она дополнительно анализирует картинку с камеры и настраивает параметры съёмки и фокусировки таким образом, чтобы получить максимально резкий и качественный кадр.

С фокусировкой как в дневное, так и в ночное время на Honor View 10 никаких проблем нет. Она работает быстро и точно, ловя объект за доли секунды.

Вдобавок для съёмки динамичных сюжетов у камеры View 10 есть опция «Автофокус в движении».

Если она заранее активирована в меню, то после тапа по объекту автоматика начинает отслеживать его перемещения, фокусируясь на нём постоянно.

Это удобно при съёмке детей или животных — тех, кто двигается быстро, а порой и вовсе молниеносно. Благодаря данной функции можно поймать интересный момент, который бы пропустил или смазал другой смартфон. Например, две собаки, носящиеся по двору, получаются такими же чёткими и резкими, как если бы они неподвижно стояли на месте.

Итоги

В данный момент самая актуальная технология фокусировки в смартфонах — фазовая. Она быстро и точно работает, а при недостатке освещения ей помогают программные ухищрения — такие, как специализированные интеллектуальные алгоритмы в Honor View 10, позволяющие автофокусу работать ещё более успешно в любых условиях.

Как работают стабилизация и афтофокус в смартфоне

В этом обзоре я расскажу, как модули смартфонов фокусируются и стабилизируют тряску, а также как им удается делать зум и боке. Самым важным из перечисленного является автофокус, с него и начну.

Автоматическая и ручная фокусировка

В больших камерах фокусировка происходит за счет перемещения линз внутри объектива. Это может быть как в ручном режиме, так и в автоматическом.

В первой части обзора о мобильных камерах мы выяснили, что в маленьких модулях тоже используется оптическая система из линз. И для фокусировки, они также, как и их большие аналоги, перемещаются внутри объектива.

Можете представить какая микроскопическая подстройка происходит. Более того, некоторые мобильные камеры поддерживают ручную фокусировку, где вы сами, вместо автоматики, наводитесь на объект. Но в основном все же автоматика решает, как настроить линзы – это быстрее и удобнее. Как же это происходит?




Одним из самым распространенных методов является «контрастный» автофокус. Например, вы хотите сфотографировать дорожный знак. Камера сделает несколько перемещений линзы, определит контраст между краями этого объекта и фоном, после чего настроится на резкость.

Конечно, у такого метода много недостатков: может попасться сложная сцена со слабым контрастом между объектами или же просто эти самые объекты будут активно перемещаться. В этом случае линзы долго гуляют туда сюда и никак не могут понять, что от них хотят. Думаю все когда-то с таким встречались.

Второй распространенный вид фокусировки более продвинутый, называется «фазовый». Он тоже в том или ином виде используется большинством современных мобильных камер. В этом случае в процессе фокусировки участвуют специальные датчики, расположенные по краям матрицы.

Они анализируют раздвоенное изображение объекта и настраивают линзы, что бы две проекции собрались в четкое изображение. С данной системой не нужно гонять оптику туда обратно, как при поиске контраста, поэтому фокусировка происходит быстрее, не так зависима от движений объекта и в общем работает точнее.

Читать еще:  Huawei Mate 20: батарея, экран, скорость работы

Некоторые производители пошли дальше и оснастили такими датчиками каждый пиксель, что повысило эффективность и скорость фазовой фокусировки. Технологию назвали Dual Pixel, думаю слышали о ней, и теперь знаете как она работает.

Оптическая стабилизация

Идем дальше – оптическая стабилизация. Это еще один пунктик, который обязательно ищут в характеристиках, когда хотят хорошую камеру. Она не только значительно улучшает видео, сглаживая дрожание рук, но и положительно влияет на качество фото. Особенно это проявляется при слабом освещении, когда автоматика берет более длинную выдержку, чтобы собрать побольше света.

На смартфонах без оптической стабилизации, в этом случае, может выйти смазанный снимок, а там, где стаб есть – все будет четко. Да еще и с меньшим количеством шума, из за меньшего значения ISO.

Особых премудростей в работе стабилизации нет. Опираясь на показания датчиков, оптика физически перемещается, чтобы компенсировать тряску. Внешне свободу объектива тоже видно – он гуляет при нажатии, тогда как без стаба — жестко фиксирован.

Оптический зум

Суммируя информацию из первой части обзора с новыми фактами о фокусировке и стабилизации, еще раз поражаешься, какая же сложная система находится внутри маленькой камеры смартфона. Причем каждый год от нее требуют все большего и большего, и что бы при этом смартфон не превращался во что то такое.

В таких условиях развитие камер пошло по пути добавления дополнительных модулей и новых функций. В первую очередь зума и портретной съемки. Учитывая все вышесказанное, думаю интереснее всего узнать, как работает так называемый «оптический зум», который в отличии от цифрового почти не приводит к потере качества.

И как вообще удается приблизить картинку, если нужная для этого оптика просто не поместилась бы в корпус смартфона. Если не вспоминать про редкие исключения, то работает это очень просто. Никакого зума как такового не происходит. На самом деле, активируя в приложении камеры х2, вы просто переключаетесь на второй модуль – телевик.



По сути, это такая же камера, как и основная, только с другими линзами и характеристиками, в частности — фокусным расстоянием. Если взять для примера iPhone X, то у его основной камеры эквивалентное фокусное расстояние составляет 28 мм, а у телевика – 52.

У последней меньше светосила, угол обзора, зато она позволяет делать так называемый зум. А вот если сделать фокусное расстояние в 13 мм, то получим обратный эффект – сверхширик с углом обзора 120 градусов. Вот так это и работает.

Съемка с боке

Съемка с боке – это по большому счету тоже имитация. Конечно, если мы не говорим о макросъемке, где модулям хватает характеристик, что бы честно размывать фон. В остальных случаях размытие программное, потому что в смартфоны просто физически не влезет такая матрица, открытая диафрагма и длиннофокусный объектив как у больших камер.

Для создания эффекта, смартфон измеряет глубину сцены с помощью отдельного модуля или того же телевика, отделяет главный объект и программно мылит фон. Некоторые смартфоны справляются вообще с одной основной камерой, исключительно за счет ПО.


Вот с помощью таких ухищрений индустрия мобильных камер и получила новый толчок. И судя по тому, что сейчас происходит на рынке, модули и дальше будут развиваться в этом направлении, то есть наращивать количество. А мы за счет этого получим улучшение качества фотографий, видео и новые функции. И все это в таком компактном форм факторе.

Пишите, верите ли вы в такое будущее и то, что скоро даже бюджетные смартфоны станут настоящими фото-видео комбайнами с кучей камер? Я вот думаю, что так и будет, и как минимум три модуля с зумом, шириком и боке в ближайшее время станут такими же доступными как и широкоформатные экраны.

До встречи! Успевайте всё и всегда на страницах блога Uspei.com

Помоги проекту — подпишись на наш Яндекс.Дзен канал!

Как работает автофокус в смартфоне?

Как работает автофокус в смартфоне? На этот вопрос нет простого ответа. Нужно разобраться с каждой разновидностью автофокуса, изучить особенности конкретной технологии фокусировки. Только после этого можно делать хоть какие-то выводы. Поэтому сейчас мы поговорим и о разновидностях технологий автоматической фокусировки, и о достоинствах и недостатках каждой из них.

Что такое фокус и автофокус камеры

Тут все просто: линза объектива преломляет лучи и собирает весь свет в одной точке – фокусе. И если в этой точке находится сенсор матрицы, то кадр получается более детализированным и качественным. Естественно этим физическим явлением пользуются все фотографы. Они помещают «в фокус» какую-либо часть кадра, настраивают объектив вручную и акцентируют внимание зрителя на переднем или заднем плане, главном объекте или второстепенной детали. Остальная часть картинки окажется размытой.

Ну а начинающие фотографы могут воспользоваться системой автоматической фокусировки, когда автоматика захватывает «в фокус» один или несколько объектов в кадре, управляя и объективом, и матрицей. И эти объекты (или объект) получаются максимально резкими и детализированными. И никакого мастерства и чувства кадра здесь уже не нужно.

Вероятно, именно поэтому цифровая фотография стала более популярной, чем пленочно-бумажная версия искусства. Ведь автофокус в камере телефона или дешевого фотоаппарата позволяет сделать детальный снимок без лишних усилий. Весь процесс сводится к простому правилу: «наводи и щелкай».

Разновидности автофокусов и базовые принципы их работы

Линза камеры фокусирует лучи, отраженные от предмета, расположенного в пространстве перед объективом. При наведении фокуса камера ориентируется на расстояние до объекта и на интенсивность свечения, исходящего от него. На сегодня существует две разновидности режимов автоматической фокусировки:

  1. Активный вариант – он базируется на измерении расстояния с помощью локатора-дальномера.
  2. Пассивный вариант – он работает со световым пучком, замеряя его интенсивность.

Первый (активный) режим использует лазерное инфракрасное или ультразвуковое излучение с известной скоростью распространения волны в воздухе. Модуль-излучатель испускает направленный поток, который отражается от объекта и улавливается модулем приемником через некоторый промежуток времени. Далее вычислитель автофокуса умножает это время на известную скорость распространения волны и делит результат на два, получая точное значение расстояния. Направив излучатель на нужную область, пользователь получает оптимальную фокусировку, ориентируя внимание зрителя именно на этот участок фотографии.

Второй (пассивный) режим устроен несколько иначе. Он использует особые датчики (фотодиоды), измеряющие интенсивность свечения и специальный процессор, который определяет фокус по величине этого параметра. На практике это выглядит вот так: датчики фиксируют интенсивность свечения, далее процессор сдвигает фокус, после этого происходит повторный замер интенсивности, если плотность потока увеличилась, то фокусировка считается приемлемой. Если нет – происходит повторное смещение фокуса. И так до обнаружения максимальной интенсивности. В матрицах серьезных камер присутствует до 40-60 фотодиодов.

На основе этих принципов работают самые известные системы фокусировки: фазовая, лазерная, контрастная и dual-pixel. И далее по тексту мы каждый вариант, оценив попутно их базовые достоинства и недостатки.

Достоинства и недостатки лазерного автофокуса

В этом случае в модель камеры телефона встраивают лазерный излучатель и приемник. Первый генерирует узконаправленный луч, второй принимает отраженный сигнал. В итоге скорость наведения фокуса сокращается до тысячных долей секунды. Обычно речь идет о 250-300 миллисекундах, поскольку лазер распространяется со скоростью света.

Основное достоинство лазерного фокуса – высокая скорость реакции модуля, а основной недостаток – частые сбои. Узконаправленный лазерный излучатель иногда «стреляет» мимо цели, а отраженный сигнал легко теряется, особенно на открытых пространствах. Поэтому лазерный автофокус в камере смартфона в большинстве случаев работает в паре с фазовым или контрастным вариантом наведения.

Особенности фазовой фокусировки

Технология основана на дроблении луча, проходящего сквозь объектив на два потока. Это делается для того, чтобы замерить расстояние между потоками, проходящими сквозь противоположные края объектива. Если это расстояние укладывается в определенные величины, заданные в массиве данных, картинка считается сфокусированной. Для фиксации расстояния используются особые датчики, реагирующие на свет. Их сигналы обрабатываются процессором, который сравнивает считанные параметры с базовым массивом данных и дает сигнал сдвинуть фокус в нужную сторону.

Читать еще:  История компании Lenovo: как десять китайских учёных создали лидера на рынке ПК

Основное достоинство технологии – готовность поймать в фокус движущийся объект. Кроме того, этот вариант работает быстрее контрастного автофокуса. А еще эту систему можно использовать для подсчета такого параметра, как глубина резкости.

Главный минус фазовой технологии – сложная реализация. Система призм, зеркал, линз требует сверхточной физической юстировки и не менее скрупулезной программной настройки. Кроме того, точность такого фокуса зависит от светосилы объектива, а у мобильных телефонов с этим параметром бывают большие проблемы.

Плюсы и минусы контрастного фокуса

Технология не меняет ни матрицу, ни оптическую систему камеры смартфона. В качестве датчика тут используют либо весь фотосенсор, либо его часть. Процессор считывает текущую гистограмму с сенсора и оценивает контрастность кадра. А потом объективу дается команда сместить фокус, после чего происходит новое считывание гистограммы с переоценкой контрастности. И весь цикл повторяется до достижения максимального уровня контрастности в выбранной области кадра, на которую наводится фокус.

Главное достоинство технологии – это сочетание простоты реализации, дешевизны конструкции и компактных размеров. Такими автофокусами пользуются все производители бюджетных смартфонов.

Ключевой недостаток данного варианта – очень медленная скорость работы. Иногда процессор уходит в режим вечной «охоты за фокусом», которая кончается потерей редкого кадра.

Технология Dual Pixel

Такая технология фокусировки используется в дорогих зеркальных камерах. В мобильных устройствах ее пока применяют лишь во флагманских моделях Samsung, намеренно занижая разрешение фотографической матрицы с одновременным увеличением ее физических габаритов.

На эти ухищрения идет из-за желания привязать к каждому пикселю фотографического сенсора индивидуальный датчик, реагирующий на интенсивность свечения. Потом сигналы от датчиков обрабатывают и по фазовому и по контрастному алгоритму фокусировки, добиваясь не только идеально резкого, но и максимально контрастного изображения.

Если в случае с классическим фазовым фокусом на долю датчиков приходится не более 10% от общего числа пикселей в камере, то в случае с Dual Pixel они делятся в пропорции 50/50. Проще говоря, каждый пиксель является светочувствительным элементом и датчиком одновременно. Данная технология обеспечивает более точную и быструю фокусировку.

Из недостатков Dual Pixel следует отметить очень сложную реализацию подобных решений. Такими фокусами оснащают только флагманские устройства, например, аппараты из S-серии компании Самсунг (от седьмой модели и выше). Нечто подобное есть в последних iPhone (от шестой модели и выше), но у Apple эта технология фокусировки называется Focus pixels, и она ближе к обычному фазовому автофокусу, чем к Dual Pixel.

Вам стоит знать, какой автофокус стоит в вашем смартфоне

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.

Контрастный автофокус

Это самый распространенный тип, которым оснащены камеры смартфонов низкого и среднего ценового сегмента. Суть его работы сводится к поиску оптимального фокуса, чтобы сделать резким все изображение или какую-то его часть, выбранную пользователем. Специальный микропроцессор постоянно считывает и анализирует изображение с матрицы и перемещает объектив для нахождения зоны с наибольшим контрастом.

Последний момент связан с единственным недостатком контрастного автофокуса — его медленной работой. Поскольку поиск требует время, а сделать это можно лишь после анализа всего изображения и возвращения объектива обратно, кадр может и «уйти», пока камера поймает нужный фокус.

Данный тип автофокуса на сегодняшний день используется преимущественно в бюджетных смартфонах, таких как Samsung Galaxy J7, Huawei Honor 6A и других.

Лазерный автофокус

Более продвинутый тип автофокуса, который способен определять расстояние до объекта и подстраивать под него настройки фокуса. Работает он довольно интересно: смартфон отправляет тонкую полосу света, которая отражается от всевозможных поверхностей и возвращается обратно. После этого камера определяет производит вычисления (время лазера умножается на скорость света) и определяет расстояние до объекта, благодаря чему и удается сфокусироваться.

Вроде бы все здесь очень технологичное, но есть и минус. Лазерный автофокус работает только на небольших дистанциях и совмещается с другими системами для более полного охвата диапазона расстояний. Поэтому производители сейчас совмещают контрастный и лазерный автофокус.

Лазерным автофокусом оснащены преимущественно смартфоны LG, но есть и исключения: тот же флагман Huawei P20 Pro.

Фазовый автофокус

Для его реализации предусмотрены дополнительные датчики, которые позволяют камере получить больше данных для настройки фокуса. Он намного быстрее контрастного, камера поддерживает следящий автофокус, для него необходимо мощное «железо». Чаще всего фазовый автофокус доступен в смартфонах сегмента high-end. Среди них Honor View 10, Huawei P10 и Sony Xperia XZ.

Фазовый тип хорошо подходит для съемки объектов в движении — правда, он все равно не такой быстрый, как лазерный. Наиболее продвинутые смартфоны способны на ходу объединять работу разных способов фокусировки и даже обеспечивать непрерывную автофокусировку, подстраиваются под изменение положения объекта.

Кстати, еще один вид автофокуса не так распространен, поскольку ограничен смартфонами Samsung — это система Dual Pixel. Это существенно улучшенный фазовый автофокус — вместо 5-10 % пикселей, которые использовались для автофокусировки, используются все 100% пикселей. Поэтому он нашел себе применение в новейших смартфонах Samsung.

Очевидно, камера современного смартфона не так проста, как кажется. А автофокус делает ее чуть ли не самым сложным элементом смартфона.

Материал подготовлен при поддержке магазина SmartPrice

Ох уж этот многострадальный Google Pixel 4a! Вроде и аппарат должен быть неплохой, и время для выхода выбрано максимально правильно, но что-то всегда не ладится. Сразу вспоминается зарядка AirPower, о которой весь Интернет гудел больше года и которая в итоге так и не вышла. Мне новый бюджетный Google Pixel интересен, но судя по последней информации, его придется еще немного подождать. Изначально он должен был появится на конференции Google I/O, после ее отмены заговорили про более ранний срок, потом про май, потом про июнь, теперь называются новые сроки. Но сколько же в итоге его можно ждать и появится ли он вообще? Ведь откладывать бесконечно нельзя, есть еще один фактор, который торопит команду создателей.

Несмотря на то что есть обширная категория пользователей, которые считают Android самой функциональной мобильной ОС, если разобраться, то становится ясно, что без вспомогательного ПО и сервисов – это просто сосуд, требующий наполнения. Google понимает это как никто другой и даже сделала данную особенность своей платформы её фишкой. Во-первых, так удобнее обновлять совместимые устройства, а, во-вторых, так можно зарабатывать, продавая доступ к своим службам производителям за деньги. Ну, а почему бы и нет, если сервисы и правда крутые?

Думаю, многие из наших читателей помнят середину нулевых годов, когда телефоны ещё не были такими умными, как сегодня, но при этом могли похвастать по-настоящему выдающейся внешностью. Не сказать, что дизайн, который выбирали производители, всегда был удачным, но, так или иначе, выглядели аппараты тех лет определённо интереснее нынешних. Однако, если подумать, то становится ясно, что сыграть на дизайне устройства, у которого всю фронтальную панель занимает экран, а половину задней – объектив камеры, довольно сложно. Но для Samsung нет ничего невозможного.

1 комментарий Оставить свой

Интересная информация.
Верно я когда-то выбрал Самсунг, с тех пор ни разу не пожалел.

Читать еще:  Android Internal Storage: пример работы с внутренней памятью

Что такое фазовый автофокус в смартфоне

Фазовый автофокус в современном смартфоне, или, как его называют в англоязычных спецификациях, PDAF, является наиболее актуальной системой фокусировки.

Несмотря на имеющиеся недостатки, он обеспечивает наилучшее качество снимков в большинстве случаев. Рассмотрим поближе, как работает эта технология.

Устройство и принцип действия

Согласно законам оптики, лучи, отраженные от точки, освещают противоположные участки объектива в одинаковой степени. Если точка находится не в фокусе, то данные лучи, как говорят, «расходятся по фазе».

Величина этого расхождения позволяет процессору камеры оценить, насколько сместить линзы, чтобы сфокусировать оптическую систему на объекте.

Технически это выглядит следующим образом. В фотосенсор камеры встраиваются специальные датчики, на которые и направляются лучи из разных участков объектива.

Система корректирует положение линз до тех пор, пока световые пучки не будут сведены в точку.

В фотоаппаратах может использоваться до нескольких десятков таких датчиков, в смартфонах их несколько меньше.

Достоинства фазового автофокуса

Основным преимуществом данного типа фокусировки перед более простым и дешевым контрастным автофокусом является скорость работы. Это позволяет избежать смазывания при съемке движущихся объектов или дрожании камеры.

Важно и то, что следящий автофокус, сопровождающий объекты по всему полю кадра, работает существенно лучше. Это достигается за счет использования не одного, а целой группы датчиков.

Недостатки

    Основным минусом является высокая сложность подобной системы. Все элементы аппаратной части должны быть очень точно согласованы, в противном случае не получится требуемой точности.

Не менее важно и программное обеспечение, требующее достаточного количества системных ресурсов.

Другая проблема – зависимость точности работы системы от светосилы объектива и условий освещения.

Обычно датчики покрывают не всю поверхность кадра, а располагаются ближе к центру, в результате чего возможна недостаточная точность фокусирования на периферии снимка.

Альтернатива

В недорогих моделях гаджетов обычно используется более простой автофокус – контрастный. Он не требует отдельных датчиков, в качестве которых используется сама матрица камеры.

Электроника оценивает контрастность отдельных деталей и последовательно подстраивает фокус.

Главный минус – очень медленная скорость работы таких систем: в самом тяжелом случае фокусировка может занимать до 2-3 секунд. Это приводит к смазыванию объектов на снимках.

Недавняя новинка – лазерный автофокус, использующий тот же принцип, что и оптические дальномеры.

Чем отличается мобильный автофокус

Когда вы делаете снимки на смартфон, очень важно, чтобы фотографии были четкими, а в центре внимания оказалось именно то, что нужно. Для этого объект снимка должен быть в фокусе до того, как вы нажмете на кнопку «Сделать фото». Помогают в этом технологии автоматической фокусировки, которые имеют свои особенности и нашли применение в современных смартфонах разного ценового сегмента.

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.

Контрастный автофокус

Название данной технологии непосредственно связано с принципом её работы, который заключается в постоянном считывании и анализе изображения с матрицы. Занимается этим нелёгким делом микропроцессор. Главной его задачей является перемещение объектива в поисках зоны с наибольшим контрастом. Ее нахождение и есть то, что мы привыкли называть «попаданием в фокус».

Наиболее очевидный недостаток контрастного автофокуса — его медлительность. Сделать вывод о наивысшем уровне контраста можно лишь после анализа всего изображения и возвращения объектива обратно, что тоже требует некоторое время.

Данный тип автофокуса на сегодняшний день используется преимущественно в бюджетных смартфонах, таких как MOTOROLA G5S Plus, SAMSUNG Galaxy J7, MEIZU M6 Note и других.

Лазер всему голова

Решением проблемы должен был стать лазер. Последний, к слову, довольно давно используется для определения расстояния. Как он функционирует? Устройство излучает невероятно тонкую полосу света, которая отражается от всевозможных поверхностей и возвращается обратно. Смартфон высчитывает время путешествия лазера, умножает результат на скорость света и делит на 2. Конечная цифра и будет расстоянием до объекта, благодаря чему и удаётся сфокусироваться.

Очевидно, что лазер обладает некоторыми преимуществами, а именно высокой точностью вычисления и приличной скоростью работы. Но не обошлось и без недостатков. Дело в том, что крохотные размеры луча являются причиной неэффективности его работы на больших расстояниях или на открытом пространстве.

Поэтому производители сейчас совмещают контрастный и лазерный автофокус. Во время запуска камеры смартфон излучает луч света, чтобы проверить, есть ли поблизости какие-либо предметы. В случае их отсутствия устройство начинает использовать контрастный автофокус.

Лазерным автофокусом оснащены преимущественно смартфоны LG, но есть и исключения: тот же флагман Huawei P20 Pro или Asus Zenfone 2 Laser.

Фазовый автофокус

Третий тип автофокуса называется фазовым. Для его реализации предусмотрены дополнительные датчики, которые позволяют камере получить больше данных для настройки фокуса.

Первое и главное преимущество фазового автофокуса — он намного быстрее контрастного, это просто must have для съемки движущихся объектов. Кроме того, камера может оценивать движение объекта при помощи датчиков, отсюда получаем возможность следящего автофокуса.

Но есть и минусы. Фазовый автофокус, как и контрастный, также не очень хорошо справляется со своими задачами в условиях недостаточного освещения. Также для него необходимо более мощное «железо», поэтому он, как правило, доступен в смартфонах сегмента high-end. Среди них Honor 10, ASUS Zenfone 5 и ZTЕ Аxon 9 Pro.

Хотя фазовый автофокус быстрее контрастного, он все равно далек по этому параметру от лазерного. Некоторые производители (например, Apple) занялись совершенствованием технологии фазового автофокуса, что позволило приблизить скорость его работы к лазерному аналогу. В iPhone XS и iPhone XS Max компания использует так называемые «фокусные пиксели»: суть в том, что технология задействует часть пикселей в качестве фазового сенсора, поэтому съемка на смартфоны от Apple получается действительно быстрой.

Dual Pixel

В смартфонах Samsung давно используется система Dual Pixel. Что же она из себя представляет? Ранее компания использовала фазовый автофокус, теперь же корейцы решили, что скорости фазового автофокуса им будет недостаточно.

Что же они сделали? Они внедрили в каждый пиксель по два фотодиода. Между тем в фазовом автофокусе фотодиоды использовались не в каждом пикселе, а если и использовались, то лишь один к одному пикселю. Таким образом, вместо 5-10 % пикселей, которые использовались для автофокусировки, теперь используются все 100% пикселей.

Другими словами, Dual Pixel — это существенно улучшенный фазовый автофокус. Поэтому он нашел себе применение в новейших смартфонах Samsung.

Очевидно, на данный момент фазовый автофокус является верным решением для большинства флагманов, и производители нам с вами постоянно это доказывают.

После того, как Apple представила свои умные часы, произошел настоящий бум этих устройств. Если сравнить, сколько людей сейчас на улице с умными часами, и, например, 5 лет назад, разница будет в десятки раз. Однако есть у таких гаджетов одна проблема: если информацию они отображают еще нормально, то вот с вводом каки-либо данных постоянно возникают неудобства. […]

Коронавирус продолжает свое «путешествие» по нашей планете — сейчас с ходу даже сложно назвать страны, где не выявлен ни один случай заражения среди населения (главное, что Гренландия пока держится). Однако эпицентр всего этого безобразия никуда не исчез, им остается Китай, где принимают довольно жесткие меры в борьбе с распространением коронавируса. Одним из способов является система […]

Если вы думаете, что представители поколения Z — молодые люди, которые по разным оценкам родились в период с 2000 по 2019 годы — не могут оторваться от своих гаджетов, приготовьтесь удивиться. Да, представителей поколения Z называют детьми интернета и это вполне логично. Однако пристрастие к смартфонам больше других, даже больше миллениалов или поколения Y — […]

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector