Объектив не фокусируется автоматически: Беда! Фотоаппарат не фокусируется. Что делать?

Частые ошибки при использовании автофокуса

Знание того, как работает система автофокуса камеры позволит делать резкие снимки даже в трудных условиях. Снимок: Ben Hall

Главная цель фотографа, за несколькими исключениями, состоит в том, чтобы основной объект был резким. К счастью, эту же цель преследуют современные системы автофокусировки (АФ). Однако, несмотря на их продвинутость, они не гарантируют 100% надежности. Не существует такой настройки, которая гарантировала бы, что каждый предмет будет резким в любой ситуации. Важно понимать, как работает система автофокуса вашей камеры, знать условия, которые могут помешать ей корректно работать, а также настройки или методы, которые позволят вам получить желаемые результаты.

Использование большой зоны АФ упрощает отслеживание активно движущихся объектов. Снимок: Angela Nicolson

Как работает система автофокуса моей камеры?

Существует два вида систем автофокуса, активно использующихся на сегодняшний день: фазовая детекция и контрастная детекция. В цифровых SLR при съемке через видоискатель применяется фазовая фокусировка, а при переключении в режим Live View многие (за исключением недавних моделей зеркалок Canon) переходят на контрастный автофокус.

Беззеркальные камеры работают в постоянном режиме Live View и используют либо контрастную детекцию, либо гибридную систему, сочетающую в себе оба вида. Даже если в них применяется контрастный автофокус, он в большинстве случаев гораздо лучше аналогичных систем в режиме Live View среднестатистической зеркалки.

Механика фазовой детекции немного отличается в зависимости от того, использует она зеркало DSLR или сенсор беззеркалки, но принцип остается тем же. Свет из объектива попадает на две пары или группы пикселей. Если интенсивность света этих пикселей равна, объект в фокусе. Если между ними есть разница, значит объект расфокусирован, и камера рассчитывает, как соответствующим способом отрегулировать объектив.

Контрастная детекция полагается на то, что в сфокусированном состоянии объект имеет наибольший контраст. Это довольно точный метод, но он не может определить, в каком направлении двигать объектив из-за чего ему приходится выискивать фокус. Следовательно, этот подход в определенной мере медленнее, чем фазовая детекция. Однако, производители беззеркальных камер активно работают над ним и сейчас он работает быстрее, чем когда-либо. Такие технологии, как Panasonic Depth From Defocus (DFD), помогают камерам на подобие Panasonic Lumix G9 и GH5 получать сверхрезкие снимки быстродвижущихся объектов.

Автоматический АФ полезен для таких объектов, как цветок, который постоянно треплет ветер. Снимок: Angela Nicholson

Какой режим АФ стоит использовать?

Есть три основных режима АФ: одиночный (покадровый), непрерывный и автоматический. Одиночный (S-AF или AF-S) режим разработан для съемки неподвижных объектов. Когда он выбран, камера пытается сфокусироваться во время спуска затвора или нажатия на кнопку AF-on. Когда объект становится резким, она не будет регулировать фокус до тех пор, пока вы не отпустите кнопку и не нажмете её снова.

В режиме непрерывного автофокуса (C-AF или AF-C) камера продолжает фокусироваться пока вы держите нажатой кнопку спуска затвора. Это делает его идеальным вариантом для съемки движущихся объектов. Однако, непрерывный автофокус не подойдет для техники фокусирования и рекомпоновки. Также будьте внимательны при съемке статичных объектов в этом режиме, поскольку фокус может начать «гулять», что замедляет процесс и может привести к неправильной фокусировке.

Автоматический автофокус (AF-A или A-AF) – хороший выбор, когда вы не уверены, что предстоит фотографировать. В случае с уличной фотографией, например, сейчас вы можете снимать статичную сцену, а уже через минуту что-то, активно двигающееся. Однако, если вы четко знаете предстоящие условия съемки, гораздо лучше использовать S-AF или C-AF, поскольку в режиме A-AF камере приходится принимать определенные решения, из-за чего могут возникать ошибки и задержки.

АФ для глаз поможет получить нужную фокусировку при съемке людей. Снимок: Angela Nicholson

Какое отношение искусственный интеллект (ИИ) имеет к автофокусу?

AF-системы с распознаванием лица и глаз существовали уже определенное время, и они очень полезны при фотографировании людей. Автофокус на глазах особенно помогает — он обеспечивает резкость самой важной части кадра, а вы тем временем можете сконцентрироваться на таких аспектах, как композиция и поиск удачного момента.

Проблема некоторых систем распознавания лиц в том, что они могут “увидеть” лица там, где их нет, что приводит к некорректной фокусировке. Поэтому лучше выключать подобные функции, когда вы ими не пользуетесь.

Благодаря распространению искусственного интеллекта и росту вычислительной мощности вполне вероятно, что в ближайшем будущем мы научим компьютеры распознавать всё больше объектов. Sony уже расширила возможности своей системы Eye AF, добавив распознавание глаз животных, или, по крайней мере, глаз котов и собак. Olympus OM-D E-M1X может распознавать машины, поезда и самолеты, а Panasonic Lumix S1 и S1R научились определять животных. Они все работают достаточно хорошо, упрощая фокусировку на этих объектах.

Несмотря на то, что современные системы автофокуса невероятно умны, бывают случаи, когда надежнее или проще сфокусироваться вручную. Камеры обычно тратят определенное время на замер расстояния до фотографируемого объекта, из-за чего, например, при макросъемке быстрее будет сфокусироваться вручную. Когда в кадре есть что-то наподобие фонтана или листвы, это скорее всего одурачит систему автофокуса, поэтому лучше не надеяться на неё и переключиться в ручной режим.

Если вы используете зеркальную камеру, не мучьтесь с крошечным видоискателем, а активируйте режим Live View, чтобы получить возможность приближать фокусную точку и пользоваться функцией фокус-пикинга.

Маленькая точка автофокуса обеспечивает более точный контроль. Снимок: Angela Nicholson

Никогда не пользуйтесь режимом автоматической точки АФ: правда или ложь?

Большинство моделей камер имеют несколько режимов выбора точки автофокуса. Среди них есть: одна точка, несколько точек, все точки или автоматический выбор точки, участок и трекинг. Чем меньше размер фокусируемого участка, тем более точный контроль вы получаете над процессом. Однако, если объект двигается, стоит выбрать несколько точек или фокусировку на участке.

Раньше не было особого смысла использовать режимы All-point или Auto-AF, поскольку камера просто фокусировалась на ближайшем и наиболее центральном предмете. Однако, недавние системы автофокуса Sony в корне поменяли ситуацию. Её режимы Wide и Zone Focus Area работают превосходно и отлично справляются с отслеживанием двигающихся объектов при съемке в режиме непрерывного автофокуса в моделях A6400 и Alpha 7 III. Стоит отметить, что они обычно выбирают наиболее приближенную часть объекта и, если он прекращает двигаться, есть вероятность, что камера сфокусируется на участке перед ним.

Режимы Sony Lock-on AF и Real-Time Tracking похожи на режимы трекинга конкурентов, но на данный момент лучше большинства из них. Сначала нужно установить фокусную точку на объекте, а затем спустить затвор для активации фокусировки. После начала съемки камера берет под контроль позицию точки автофокуса. Обычно она следует за объектом, но иногда начинает отставать, из-за чего приходится прекращать съемку и устанавливать её позицию заново.

Большинство режимов трекинга автофокуса не настолько быстрые или точные, как у Sony, но могут пригодиться при съемке медленных или неподвижных объектов. Например, можно разместить точку автофокуса на основном объекте, и она будет оставаться на нем, пока вы будете пробовать разные композиции.

При съемке портретов с широкой диафрагмой на 85 мм объектив лучше всего установить точку АФ, чем фокусироваться и делать рекомпозицию. Снимок: Michael Topham

Я люблю фокусироваться и делать рекомпозицию — это нормально?

Когда у камер была всего одна точка автофокуса, часто приходилось прибегать к технике фокусирования и рекомпозиции. Однако, сейчас такой подход может привести разве что к ошибкам. Например, если вы делаете портретный снимок с 85мм f/1.4 объективом с широко открытой диафрагмой, глубина резкости настолько мелкая, что использование центральной фокусной точки для фокусировки на глазах и рекомпозиция приведут к тому, что бровь или нос будет резче, чем зрачок. Поэтому гораздо лучше компоновать снимок и использовать точку автофокуса, расположенную ближе всего к участку, который должен быть резким.

Зачем использовать фокусировку задней кнопкой?

Даже с высокой частотой кадров важно точно рассчитывать время снимков. Фокусировка задней кнопкой может помочь с этим, убирая активацию автофокуса с кнопки спуска затвора. Вместо этого для управления системой автофокуса вы используете кнопку AF-on на задней стороне камеры (или другую назначенную кнопку) и спускаете затвор только, когда нужно сделать снимок.

Это особенно полезно во время съемки быстро разворачивающихся событий. Например, во время съемки мотоспорта, вы хотите запечатлеть машину на пике изгиба дороги. Чтобы это сделать, нужно установить фокус при помощи кнопки AF-on и тогда при спуске затвора он не сместится.

У большинства камер возникают проблемы при фокусировке на силуэтах, если только не разместить активную точку АФ возле контрастного края. Снимок: Angela Nicholson

Моя система автофокуса не может зафиксироваться — что делать?

Чтобы AF-система могла работать, ей нужен свет и контраст. Именно из-за недостатка контраста у камеры возникают проблемы при фокусировке на залитом светом листе бумаги или гладкой стене. Если вам удастся найти хоть какую-то деталь, пусть это даже будет след от склейки обоев, камера быстро поймает фокус.

Поскольку фазовые сенсоры в зеркальных камерах зачастую расположены полосами, они “видят” объекты, которые пересекают их, а не идут вдоль, поэтому полезно будет знать расположение этих сенсоров. Также в таком случае очень полезны перекрестные точки автофокуса — они позволяют определить детали объектов в более, чем одном направлении.

Если у вашей камеры возникают проблемы с фокусировкой, поищите контрастный участок или переключитесь на центральную точку автофокуса. Помимо того, что она является перекрестной, обычно она наиболее чувствительна.

Иногда у камер есть несколько перекрестных точек АФ, поэтому полезно будет знать, где они расположены, особенно при съемке активного действия или в условиях низкой освещенности.

Зная, как двигается объект, вы сможете определить идеальные настройки автофокуса. Снимок: Angela Nicholson

Стоит ли настраивать систему автофокуса?

У некоторых камер есть серьезные возможности кастомизации системы АФ. Они позволяют отрегулировать такие аспекты, как реакция на изменение расстояния до объекта или его выход из выбранной фокусной точки.

Многие фотографы предполагают, что лучше всего установить быструю реакцию камеры на любое изменение, однако, иногда наличие небольшой задержки предпочтительнее. Допустим, вы фотографируете пловца, плывущего брассом по направлению к вам. В таком случае, если установить очень быструю реакцию, камера будет рефокусироваться на переднем крае бассейна каждый раз, когда пловец ныряет под воду, и снова фокусироваться на нем, когда он появится в кадре. Определенная задержка автофокуса поможет фокусу оставаться на объекте.

Чтобы получить максимум от систем кастомизации, стоит учитывать виды и условия съемки, с которыми вы обычно работаете — например, часто ли между вами и вашим объектом мелькают преграды.

Разгадки основных тайн автофокуса

• Зачем нужно ограничение фокуса? Если ваш объект будет находиться в определенном диапазоне, полезно будет активировать ограничитель фокуса, чтобы камера не выискивала его по всему фокусному расстоянию.
• Что такое фокус-стекинг? Суть этой техники заключается в том, что делается несколько снимков, каждый из которых имеет слегка отличающееся фокусное расстояние. Затем снимки компонуются в один. Полученный композит имеет гораздо большую глубину резкости, чем любой из отдельных снимков. Данная техника очень популярна среди макро-фотографов.
• Почему автофокус зависит от используемого объектива? Разные объективы имеют разные моторчики, которые управляют положением фокусных элементов. Также объективы с большей максимальной диафрагмой пропускают больше света, что помогает системе автофокуса.
• Почему точки АФ полнокадровых зеркалок находятся рядом с центром? Виньетирование, а также расположение основного и дополнительного зеркала DSLR означает, что сенсор автофокуса меньше, чем сенсор съемки, из-за чего фокусные точки расположены в центре.
• Могут ли f/5.6-чувствительные точки автофокуса использоваться при меньших значениях диафрагмы? Да. Фокусировка происходит с максимально открытой диафрагмой, поэтому если светосила вашего объектива равна f/5.6 или больше, все в порядке.

Нужно ли калибровать новый объектив?

Небрежность производителя может привести к тому, что AF-сенсор камеры и объектив не идеально совмещены, из-за чего снимки будут получаться не настолько резкими, как ожидается. К счастью, камеры высокого уровня имеют функции калибровки объектива и микрокоррекции автофокуса, призванные решить эту проблему. Следующие шаги демонстрируют, как откалибровать автофокус в камере Canon EOS 5D Mark IV, используя бесплатный шаблон из интернета http://www.squit.co.uk/photo/files/FocusChart.pdf.

1. Установите мишень

Распечатайте и поставьте мишень, после чего закрепите камеру на штативе, поставив её на расстоянии минимум 25х от фокусного расстояния объектива. Не забудьте активировать предварительный подъем зеркала.

2. Установите максимально широкую диафрагму

Прежде, чем фокусироваться и делать снимок, установите самую широкую доступную диафрагму и разместите центральную точку автофокуса на маркере шкалы. Рефокусируйтесь и повторяйте, пока не получите пять снимков.

3. Оцените снимки

Откройте фотографии на компьютере и внимательно изучите их в 100% масштабе, чтобы определить, где фокусируется камера – спереди или позади мишени.

4. Найдите в меню AF Microadjustment

Откройте настройки камеры и выберите AF Microadjustment в разделе AF Options. Нажмите кнопку Set и пролистайте вниз до пункта Adjust by lens прежде, чем нажимать кнопку Info для доступа к настройкам.

5. Проверьте серийный номер объектива

Нажмите кнопку Info еще раз и проверьте серийный номер. Если нужно, используйте кнопку Set и основное колесико, чтобы установить корректный номер, после чего выберите OK.

6. Отрегулируйте фокусную точку

Вы можете откорректировать фокусную точку для минимального и максимального фокусного расстояния. Используйте колесико прокрутки для выбора ФР, которое необходимо отрегулировать, затем нажмите Set.

7. Установите коррекцию фокуса

Используйте основное колесико, чтобы установить коррекцию фокуса. Для переднего фокусирования используйте положительное число, а для заднего – отрицательное. Нажмите Set, а затем Menu.

8. Доработайте калибровку

Еще раз сфотографируйте мишень и изучите снимки, чтобы определить, нужны ли дополнительные коррекции. Если необходимо, повторите процесс.

9. Повторите для остальных объективов

Если вы калибруете зумный объектив, повторите процесс коррекции для длинного угла после того, как закончите калибровать короткий.

Автор: Angela Nicholson

01/10/2019    Просмотров : 23491    Источник: amateurphotographer.co.uk    Перевод: Алексей Шаповал

Все об автофокусировке — Canon Kazakhstan

Все об автофокусировке — Canon Kazakhstan

ВОЗМОЖНОСТИ КАМЕРЫ

Узнайте о системах автофокусировки (AF) Canon, принципах их работы и доступных параметрах автофокусировки.

Системы автофокусировки Canon настолько просты в использовании и настолько эффективны, что многие фотографы редко переключаются на ручную фокусировку или MF (не путать с режимом ручной экспозиции, который обозначается буквой «M» в меню камеры и на диске установки режима, при наличии). Но как они работают, и что означают различные параметры?

При использовании автофокусировки доступны различные настройки и параметры, которые могут отличаться в зависимости от камеры. Для облегчения настройки и навигации по меню все настройки автофокуса и пользовательские функции сгруппированы на одной вкладке меню, поэтому нет необходимости переходить в различные пункты меню для внесения изменений.

На камере EOS R5 доступны следующие параметры:

Режим AF: покадровая автофокусировка (для неподвижных объектов) или AI Servo AF (для движущихся объектов). У некоторых камер есть режим интеллектуальной автофокусировки (AI Focus AF), в котором камера выбирает, какой из этих двух режимов использовать в зависимости от движения объекта съемки. Узнайте больше о режимах работы автофокуса.

Метод автофокусировки (или Область автофокусировки на некоторых камерах):

• Отслеживание лиц — включая отслеживание птиц и животных в новых камерах. На некоторых камерах это отображается как отдельный пункт в меню Отслеживание объекта;
• 1-точечная автофокусировка — камера фокусируется с помощью одной точки автофокусировки;
• точечная автофокусировка — камера фокусируется с помощью еще меньшей области, чем 1-точечная автофокусировка;
• расширение области автофокусировки — здесь есть два варианта. В любом случае камера фокусируется с помощью одной точки автофокусировки, однако в сомнительных ситуациях камера использует еще одну точку автофокусировки или может переключиться на эту точку — на следующую точку по горизонтали и вертикали либо на следующую точку по диагонали. Оба варианта эффективны при съемке движущихся объектов, которые трудно отслеживать с помощью 1-точечной автофокусировки;
• Зональная автофокусировка — камера использует автофокусировку по большей области, при необходимости фокусируясь на ближайшем объекте или используя различные критерии, такие как лица, движение объекта и расстояние до объекта.

Узнайте больше о методах автофокусировки.

Объект обнаружения — на новых камерах с интеллектуальной автофокусировкой этот параметр определяет приоритет для фокусировки: люди, животные, транспорт или без приоритета. На некоторых камерах сначала необходимо включить параметр

Отслеживание объекта. Узнайте больше о параметрах настройки автофокусировки.

Включение или выключение функции обнаружения глаз.

Настройки сенсорной автофокусировки (доступны на некоторых новых камерах, включая модели EOS M50 Mark II и модели системы EOS R): см. раздел ниже о выборе точки автофокусировки.

Включите автофокусировку, переместив переключатель на объективе, при наличии, с ручной фокусировки (MF) на автофокусировку (AF). В противном случае, в зависимости от камеры, в меню камеры выберите «AF» в разделе «Режим фокусировки» или используйте кнопки перемещения или специальный переключатель на камере, при наличии.

Чтобы установить желаемую настройку автофокусировки, переключитесь в режим автофокусировки, выберите необходимый режим съемки (автофокусировка работает только в автоматическом и полуавтоматическом режимах) и нажмите кнопку AF на камере. Удерживайте кнопку AF-ON до тех пор, пока камера не настроит фокус, — при достижении автофокусировки точка AF станет зеленой, если используется режим One-Shot AF (покадровая автофокусировка), или синей в режиме следящей автофокусировки (Servo AF).

Как работает автофокусировка в цифровой зеркальной или беззеркальной камере

Если вы используете современную цифровую зеркальную камеру EOS, вы можете не знать, что фактически у нее есть две разные системы автофокусировки. Одна используется при компоновке изображения в видоискателе, а другая — в режиме Live View или видеосъемки, когда композиция изображения выбирается с помощью экрана на задней панели камеры. Беззеркальные камеры, в том числе полнокадровые беззеркальные камеры системы EOS R, постоянно работают в режиме, аналогичном Live View, поэтому у них есть только одна система автофокусировки.

При использовании видоискателя в цифровой зеркальной камере главное зеркало отражает свет в видоискатель. Дополнительное зеркало за главным зеркалом отражает свет на специальный датчик автофокусировки. В режиме Live View или видеосъемки главное зеркало поднимается из светового потока, чтобы свет попадал на датчик изображения постоянно, а не только во время экспонирования. В этом режиме цифровая зеркальная камера использует датчик изображения для сбора данных автофокусировки. В беззеркальных камерах используется только эта система.

При использовании видоискателя цифровые зеркальные камеры EOS используют высокочувствительные линейные датчики для автофокусировки. Они называются BASIS (датчик изображения с базовым хранением) и состоят из двух 48-битных линейных датчиков и связанной с ними схемы усилителя.

Датчики находятся в основании камеры. Когда дополнительное зеркало позади главного зеркала камеры отражает свет на эти датчики, он разделяется небольшой группой линз, формируя два отдельных изображения. Одно изображение формируется на первом линейном датчике, а другое — на втором. Если между двумя изображениями нет отклонений, камера понимает, что объектив сфокусирован. Однако если расстояние между двумя изображениями неправильное, на мотор объектива подается сигнал, чтобы навести на объект четкий фокус.

Цифровые зеркальные камеры в режиме Live View и беззеркальные камеры применяют аналогичный принцип, но используют данные двух точек на датчике изображения.

Dual Pixel CMOS AF

В режиме Live View и видеосъемки наиболее доступные цифровые зеркальные камеры EOS используют систему автофокусировки с определением контрастности. Принцип ее работы заключается в том, что наиболее четкое изображение формируется при максимальной контрастности между смежными пикселями. Обычно эта система несколько раз быстро корректирует фокус, чтобы определить точку максимальной контрастности. Тем не менее, беззеркальные камеры EOS и большинство цифровых зеркальных камер EOS используют другой принцип — определение фаз — в основе которого лежит особая конструкция датчика изображения: система Dual Pixel CMOS AF от Canon, впервые представленная в EOS 70D в 2013 году. Последняя версия под названием Dual Pixel CMOS AF II была представлена в 2020 году в камерах Canon EOS R5 и EOS R6. Она работает аналогичным образом, и все нижеперечисленные функции Dual Pixel CMOS AF также применимы к более новой версии.

Каждый пиксель двухпиксельного датчика CMOS имеет два независимых фотодиода (компоненты датчика, регистрирующие интенсивность или яркость света). Процессор камеры сравнивает сигналы обоих фотодиодов, и, если они совпадают, он понимает, что данная область изображения находится в фокусе. Если между ними есть какое-либо отклонение, он проверяет пары фотодиодов в группе пикселей и рассчитывает, в каком направлении необходимо отрегулировать объектив для достижения точной фокусировки, и насколько сильная требуется регулировка фокуса. Таким образом, фокусировка с определением фаз Dual Pixel CMOS AF обычно требует меньше попыток и более эффективна, чем с определением контрастности.

Более того, когда в других системах для фазовой автофокусировки используется ограниченное количество отдельных пикселей, система Dual Pixel CMOS AF использует каждый пиксель на датчике изображения, благодаря чему зона активной автофокусировки охватывает весь кадр. Она также дает значительное преимущество при отслеживании объекта в кадре, так как между точками автофокусировки отсутствуют пропуски. Таким образом, вы получаете огромные преимущества при съемке видео, такие как плавное отслеживание движущихся объектов и великолепные переходы фокусировки с помощью сенсорного управления, а также технологию, которая используется в профессиональных кинокамерах Canon Cinema EOS.

В уникальных системах Dual Pixel CMOS AF и Dual Pixel CMOS AF II от Canon каждый пиксель датчика способен выполнять как формирование изображения, так и автофокусировку с определением фазы. Каждый пиксель имеет два независимых фотодиода, которые обозначены здесь как A и B, и если между двумя сигналами есть какое-либо отклонение, камера понимает, что в этой точке изображения нет резкости. Сравнивая пары фотодиодов в группе пикселей, система может определить, насколько сильная требуется регулировка для достижения четкой фокусировки и в каком направлении.

При использовании видоискателя в цифровой зеркальной камере специальный датчик автофокусировки в нижней части камеры получает свет, отраженный от вторичного зеркала. При переключении в режим Live View датчик изображения используется как для формирования изображения, так и для фокусировки.

Режимы автофокусировки

Большинство камер EOS имеют два различных режима автофокусировки, а некоторые — три. Хотя в конечном итоге они обеспечивают автоматическую фокусировку объектива, наилучшие результаты можно получить, установив режим в соответствии с объектом съемки.

Покадровая автофокусировка

Режим покадровой автофокусировки подходит для большинства объектов, которые остаются на одном месте во время съемки. Фокусировка фиксируется при первом нажатии на кнопку спуска затвора.

Покадровую автофокусировку лучше всего использовать, если вы не знаете, какой режим использовать, — это универсальная настройка, которая подходит для большинства объектов. На практике можно скомпоновать кадр в видоискателе и нажать кнопку спуска затвора наполовину. Помимо прочего, при этом активируется автофокусировка. Объектив сфокусируется на объекте съемки и зафиксируется. В видоискателе появится зеленый значок, подтверждающий, что фокусировка выполнена, и прозвучит звуковой сигнал фокусировки (если вы не отключили его).

Пока вы удерживаете кнопку спуска затвора нажатой наполовину, фокус не изменится, даже если вы переместите камеру для перекомпоновки кадра. Это быстрый и удобный способ фиксации фокуса. Точка автофокусировки загорится оранжевым цветом, если наводка на резкость не удалась.

В режиме покадровой автофокусировки камера не позволит полностью нажать кнопку спуска затвора, чтобы сделать снимок, если объект не находится в фокусе. Это означает, что если камера не может сфокусировать объектив, вы не сможете сделать снимок.

AI Servo AF (следящая автофокусировка)

Режим AI Servo AF предназначен для съемки быстро движущихся объектов. Камера рассчитывает, где будет находиться объект в момент срабатывания затвора, и фокусирует объектив соответствующим образом.

В режиме следящей автофокусировки (AI Servo AF) не используется фиксация фокусировки, как в режиме покадровой автофокусировки. Камера постоянно проверяет фокусировку и корректирует ее при каждом изменении расстояния между камерой и объектом съемки вплоть до момента экспонирования. Благодаря этому данный режим идеально подходит для съемки движущихся объектов: вы можете удерживать кнопку спуска затвора нажатой наполовину, пока следите за объектом, и нажать ее до конца, чтобы сделать снимок в ключевой момент.

При достижении фокусировки в режиме AI Servo AF точка автофокусировки становится синей. Однако одна из возможных проблем заключается в том, что режим AI Servo AF позволяет спускать затвор, даже если объект не находится в фокусе. Если объектив не завершил смену фокусировки или не смог найти фокус, то в конечном итоге вы получите нечеткое изображение.

Поскольку система является прогнозирующей, она непрерывно рассчитывает следующее положение отслеживаемого объекта, сравнивая результаты расстояния фокусировки по мере их получения. Алгоритм игнорирует показания, если они значительно отличаются от ожидаемых на основе других результатов. Это помогает снизить вероятность полного выхода объектива из фокуса.

Интеллектуальная автофокусировка

Режим AI Focus AF (доступен на некоторых камерах) переключается между покадровой и следящей автофокусировкой в зависимости от движения объекта. Камера принимает решение.

Покадровая автофокусировка хорошо подходит для неподвижных и медленно движущихся объектов; следящая лучше подходит для объектов, движущихся со скоростью. Но когда следует переключиться? Это решает камера. Если выбран режим AI Focus AF, камера автоматически переключается из режима покадровой в режим следящей автофокусировки при обнаружении движения объекта с определенной скоростью.

Камера определяет движение, снимая несколько показаний автофокусировки при частично нажатой кнопке спуска затвора. Если расстояние объекта между показаниями изменяется, система делает вывод, что объект движется. Разница между расстояниями позволяет камере определять скорость движения.

Если вы в основном снимаете пейзажи и другие неподвижные объекты, то режим AI Focus AF может стать удобной настройкой по умолчанию. В редкие моменты, когда вам попадется объект, движущийся со скоростью, вам не придется менять режим автофокусировки. Большинство фотографов, снимающие спортивные соревнования и дикую природу, предпочитают использовать режим следящей автофокусировки (AI Servo AF).

Использование автофокусировки по одной точке или 1-точечной автофокусировки позволяет выбрать ту часть объекта, на которой должна сфокусироваться камера. Автофокусировка по центру точки или точечная автофокусировка позволяет камере использовать еще меньшую область датчика автофокусировки, благодаря чему она идеально подходит для съемки небольших объектов, например насекомого, как здесь.

В режиме AI Servo AF камера будет непрерывно корректировать фокусировку и отслеживать движение объекта. Тем не менее, даже в этом режиме необходимо удерживать точки автофокусировки на объекте. Вы можете оставить все точки автофокусировки активными и позволить камере выбирать наиболее подходящие из них либо вручную выбрать одну точку автофокусировки. Ручной режим лучше подходит для работы с небольшими объектами или при наличии пестрого фона, который усложняет задачу автоматического отслеживания объекта камерой с использованием всех точек автофокусировки. На вашей камере может быть доступна функция выбора небольших групп или областей с точками фокусировки. Это может пригодиться, когда движения объекта непредсказуемы, а также в случаях, когда удерживать одну точку автофокусировки на объекте во время его движения затруднительно.

Предиктивная фокусировка

При съемке движущихся объектов фокусировка объектива на объекте нажатием кнопки спуска затвора не является идеальным способом. При этом не учитывается «запаздывание затвора» — очень короткий промежуток времени между нажатием кнопки и фактическим открытием затвора. В течение этого времени зеркало внутри цифровой зеркальной камеры должно повернуться вверх, чтобы свет, проходящий через объектив, достиг датчика в задней части камеры. Беззеркальные камеры также имеют этот недостаток — при использовании механического затвора его механизм должен закрыться, а затем снова открыться для экспонирования.

Современные камеры имеют довольно короткую задержку срабатывания затвора — обычно около 55 мс для многих профессиональных камер, всего 20 мс на модели Canon EOS R3 и до 144 мс для моделей начального уровня. Давайте возьмем среднее значение 100 мс и посмотрим, как далеко может переместиться объект за это время. Человек, идущий со скоростью 5 км/ч, проходит 1,4 м в секунду. За десятую долю секунды (100 мс) он пройдет 0,14 м, или 14 см. Это вряд ли сильно повлияет на фокусировку. Теперь представьте, что вы фотографируете гоночный автомобиль, движущийся со скоростью 200 км/ч. Это в 40 раз превышает скорость пешехода, поэтому расстояние, пройденное за десятую долю секунды, будет больше 5 м. В этом случае изображение может получиться сильно размытым.

В камерах Canon эта проблема решена с помощью функции предиктивной фокусировки. После выполнения нескольких измерений в режиме AI Servo AF камера определяет скорость и направление движения объекта. Затем она использует эту информацию для создания инструкций для объектива, чтобы он сфокусировался на точке, в которой объект будет находиться при открытии затвора.

При включенном режиме AI Servo AF камера непрерывно записывает положение объекта и прогнозирует, где он будет находиться в следующем кадре, исходя из его движения. Если камера не может определить положение объекта за один период записи, алгоритм AI Servo AF игнорирует отрицательный результат, а следующая точка фокусировки определяется на основе предыдущих точных результатов. Алгоритм также игнорирует результаты, когда расстояние автофокусировки резко изменяется, что позволяет продолжать следить за объектом, даже если между вами и ним проходит препятствие (подробнее об этом далее).

Точно так же при резком изменении фокусного расстояния камера не направляет объектив сразу на новое место. Вместо этого она плавно управляет фокусировкой объектива на основе предыдущего успешного расстояния фокусировки.

Датчики фокусировки цифровой зеркальной камеры

Мы отметили, что беззеркальные камеры используют для фокусировки датчик изображения, а в цифровых зеркальных камерах есть отдельный датчик фокусировки. В первых камерах EOS использовался один датчик автофокусировки, или точка фокусировки. Этот датчик устанавливался так, чтобы объектив фокусировался на объекте в центре изображения в видоискателе. Однако есть немало случаев, когда основной объект съемки находится не в центре кадра, поэтому, начиная с камеры EOS 10 в 1990 году, камеры EOS имеют несколько точек фокусировки. В области изображения расположены несколько датчиков автофокусировки, каждый из которых считывает показания с разных участков кадра. Камера анализирует эти показания и определяет, какую точку фокусировки активировать. Также фотограф может сам выбрать точку для использования. Но в любом случае объектив выполняет фокусировку, используя данные активной точки.

В наши дни даже цифровые зеркальные камеры начального уровня имеют датчик автофокусировки с несколькими точками автофокусировки. Например, EOS 4000D имеет 9 точек, а флагманская модель EOS-1D X Mark III насчитывает 191 точку. Некоторые из этих точек представляют собой два линейных датчика, которые создают перекрестие, чувствительное к деталям как по горизонтали, так и вертикали. Одиночные линейные датчики испытывают трудности с фокусировкой, например, на непрерывном узоре из вертикальных линий, поскольку для фокусировки необходимо обнаружить изменения контрастности в сканируемых вертикальных линиях. Точки автофокусировки крестового типа повышают скорость, точность и эффективность автофокусировки при слабом освещении.

Некоторые точки, обычно центральная, могут функционировать как точки автофокусировки двойного крестового типа. Это означает, что у них есть два линейных датчика автофокусировки, которые образуют диагональное перекрестие (X), а также обычное (+), формируемое горизонтальными и вертикальными линейными датчиками. Это повышает чувствительность и точность фокусировки.

Некоторые точки действуют по-разному в зависимости от максимальной диафрагмы установленного объектива (см. схему ниже). Как правило, объективы с большим максимальным значением диафрагмы обеспечивают максимальное качество изображения с помощью системы автофокусировки камеры.

Если камера настроена на выбор точки AF в большой области, она фокусируется на объектах, расположенных ближе всего к ней и центру кадра.

Схема датчика с 45 точками автофокусировки. Черный: датчики вертикальной линии работают с объективами с диафрагмой f/5.6 или выше. Синий: датчики крестового типа работают с объективами с диафрагмой f/2. 8 или выше; датчики вертикальной линии работают с объективами с диафрагмой f/5.6 или выше. Красный: датчик крестового типа работает с объективами с диафрагмой f/4 или выше; датчик вертикальной линии работает с объективами с эффективной диафрагмой f/8 или выше. Обратите внимание, что шесть (синие) из семи датчиков крестового типа работают только с небольшим количеством объективов, в основном со светосильными фикс-объективами и зум-объективами f/2.8. Если вы не используете один из таких объективов, то датчики крестового типа не выполняют никаких функций при автофокусировке объектива.

Методы выбора точки автофокусировки (метод автофокусировки)

Несмотря на то, что наличие множества точек автофокусировки позволяет точно навести фокус на объект съемки, иногда удобно группировать точки для охвата более широкой области, что облегчает поиск объекта. По этой причине камеры EOS имеют несколько методов выбора активной точки автофокусировки. Эти методы отличаются в зависимости от того, снимаете ли вы на цифровую зеркальную камеру в режиме видоискателя или в режиме Live View или используете беззеркальную камеру EOS, но работают они аналогичным образом.

При использовании автофокусировки по одной точке, или 1-точечной автофокусировки, фотограф может выбрать одну точку автофокусировки из всех доступных, которую камера будет использовать для фокусировки. И наоборот, в режиме автоматического выбора камера выбирает одну из доступных точек автофокусировки для наведения резкости на объект.

Автофокусировка по центру точки, или точечная автофокусировка, — это то же, что и 1-точечная автофокусировка, но в режиме точечной фокусировки камера использует меньшую область датчика автофокусировки, что позволяет более точно расположить точку автофокусировки на выбранном объекте. Это полезно при съемке объекта позади препятствия, например, при фокусировке на животном, лежащем в высокой траве. Тем не менее, точечную автофокусировку не рекомендуется использовать для съемки быстро движущихся объектов или при очень слабом освещении. При использовании любого из этих двух методов точки автофокусировки не крестового типа будут мигать во время выбора точки автофокусировки, давая понять, относится ли точка автофокусировки к крестовому типу или нет.

Некоторые камеры также имеют несколько настроек расширения точки автофокусировки, которые позволяют лучше управлять слежением за движущимися объектами. В режиме расширения точки автофокусировки одна точка автофокусировки выбирается вручную, а камера затем использует эту точку и четыре или восемь окружающих точек для отслеживания объекта. Это очень полезно для спортивной фотографии, поскольку позволяет держать объект съемки в активной области. Над движущимся объектом легче держать группу точек автофокусировки, чем одну точку.

Отдельные модели камер EOS также оснащены методом зональной автофокусировки, а некоторые из них несколькими с дополнительными параметрами, такими как Автофокусировка по большой зоне: вертикальная и Автофокусировка по большой зоне: горизонтальная, либо гибкая зональная автофокусировка с регулировкой размера и формы, как на EOS R3. Эти параметры позволяют выбрать определенные области или зоны кадра для фокусировки. Фотограф выбирает зону, а камера выбирает определенные точки автофокусировки, которые будут использоваться в этой зоне.

Параметры зональной автофокусировки полезны, если вы знаете, где объект будет находиться в кадре, а держать объект в меньшей активной области будет трудно.

Некоторые камеры имеют функцию автофокусировки по всей области, которая использует автоматическую AF по всему кадру для охвата большей области, чем в режиме гибкой зональной автофокусировки, что особенно полезно при съемке движущихся объектов. Область фокусировки определяется различными факторами, такими как лица (людей или животных), транспортные средства, движение объекта и расстояние до объекта. Если для области автофокусировки выбрана автофокусировка по всей области, выбор объекта путем касания приведет к фиксации на этом объекте для его отслеживания по всему экрану.

Можно выбрать метод автофокусировки, выбрав Метод автофокусировки на первой вкладке меню автофокусировки камеры или в меню быстрой настройки, которое можно открыть нажатием кнопки <Q> на задней панели камеры. Установить метод автофокусировки можно также, нажав кнопку выбора точки AF, а затем кнопку M-Fn, если она есть на камере. При каждом нажатии происходит переход к следующему методу автофокусировки.

Выбор точки автофокусировки

Несмотря на то что автоматический выбор точки автофокусировки дает хорошие результаты в большинстве случаев, в некоторых ситуациях возможны трудности. Например, при съемке пейзажа с ветвью дерева на переднем плане камера может сфокусироваться на ветке, а не на более отдаленной сцене.

Для наиболее точной фокусировки можно переключиться в режим автофокусировки по центру точки, автофокусировки по одной точке или 1-точечной автофокусировки и выбрать точку автофокусировки, которая находится над областью, на которой необходимо сфокусироваться. На новых камерах, включая EOS R3, EOS R5, EOS R6 и EOS-1D X Mark III, можно использовать начальную точку Servo AF для выбора объекта для отслеживания автоматической системой.

В главном меню новых камер, включая EOS M50 Mark II и модели системы EOS R, настройки сенсорной автофокусировки определяют, можно ли переместить точку автофокусировки, перетащив ее на экране камеры (Относительная), или выбрать точку автофокусировки касанием (Точная). Если коснуться экрана для выбора точки фокусировки, камера фокусируется с помощью указанного метода автофокусировки (область автофокусировки), но переключается в режим покадровой автофокусировки, даже если для режима автофокусировки установлено значение Servo AF (следящая автофокусировка).

Камера Canon EOS R3 также предлагает автофокусировку с управлением движением глаза, которая работает с любым из методов выбора точки автофокусировки — включите эту функцию на вкладке настроек (SETUP) в меню камеры, и камера сможет задать или переключить точку автофокусировки, определяя, куда вы смотрите при работе с электронным видоискателем. Электронный видоискатель оснащен специальным датчиком, который обеспечивает этот эффект с помощью набора инфракрасных светодиодов, распознающих положение зрачка. Не нужно постоянно смотреть на объект — система используется для фиксации фокуса на нужном объекте, после чего камера активирует систему следящей автофокусировки.

Также можно выбрать удобную точку и использовать метод фокусировки и перекомпоновки, описанный ниже в разделе «Фиксация фокусировки».

Автофокусировка с функцией интеллектуального слежения и распознавания (EOS iTR AF)

На некоторых цифровых зеркальных камерах EOS в режиме автоматического выбора автофокусировки, автофокусировки по большой зоне или зональной автофокусировки также можно выбрать автофокусировку с функцией интеллектуального слежения и распознавания EOS. При активации этой функции камера использует данные, предоставленные RGB-датчиком экспозамера и процессором обработки изображений DIGIC, для улучшения отслеживания фокусировки в режиме AI Servo. Благодаря этому она может использовать данные о цвете и экспозиции для информирования системы автофокусировки.

За исключением случаев, когда используется режим Dual Pixel CMOS AF, системы автофокусировки ориентируются на контрастность и фокусируются на области с наибольшей контрастностью. Однако в некоторых ситуациях, особенно при выборе точки автофокусировки, это может привести к переключению фокуса с объекта на другую область, так как уровень контрастности изменяется в зависимости от освещения. Включение информации о цвете объекта в расчеты системы автофокусировки улучшает ее возможности отслеживания. Используя цвет объекта, на который изначально был наведен фокус, система автофокусировки может отслеживать движение объекта как по контрасту, так и по цвету в кадре, и автоматически выбирать наиболее подходящую точку фокусировки, учитывая положение объекта в кадре.

Система работает не только с цветом объектов, но и с лицами. Поскольку система автоэкспозиции может определять наличие лица в кадре, это позволяет точно и быстро отслеживать объект в кадре без постоянного изменения точки фокусировки. Если в кадре несколько лиц, можно вручную выбрать точку автофокусировки, чтобы сначала навести фокус на нужное лицо, а затем отслеживать его в последующих кадрах.

Распознавание лиц + слежение и автофокусировка с распознаванием глаз

Дальнейшие разработки в области распознавания лиц позволили реализовать функции «Распознавание лиц + слежение» и «Автофокусировка с распознаванием глаз» в беззеркальных камерах EOS и новых цифровых зеркальных камерах в режиме Live View. В этом режиме камера использует искусственный интеллект для поиска лиц в кадре, и если включена функция обнаружения глаз, она может обнаружить глаза в кадре и сфокусироваться на выбранном лице.

Последняя эволюция системы позволяет настроить камеру для обнаружения в кадре людей, животных (в частности, собачьего и кошачьего семейства, а также птиц) и транспорта, благодаря чему она идеально подходит для съемки дикой природы, портретов людей или домашних животных, а также гоночных автомобилей. Узнайте больше о разработке системы автофокусировки с распознаванием глаз.

Точка AF отображается поверх обнаруженного объекта, который затем отслеживается. Если объект не обнаружен, вся область автофокусировки используется для автоматического выбора точки автофокусировки.

Камеры с функциями «Распознавание лиц + слежение» и «Автофокусировка с распознаванием глаз» (например, EOS M6 Mark II) упрощают съемку четких портретов — камера распознает лица или даже глаза в кадре и автоматически фокусируется на них. На некоторых камерах точка автофокусировки становится синей после успешной фокусировки на глазах.

Помимо функции обнаружения лица и глаз, возможности системы автофокусировки в камерах EOS R5 и EOS R6 дополнены функциями слежения за животными и птицами, что стало возможным благодаря искусственному интеллекту глубинного обучения. © Роберт Марк Леманн

Отслеживание объекта

В недавно выпущенных камерах Canon используется искусственный интеллект с глубинным обучением, для обучения которого использовались тысячи изображений существующих объектов, — это позволяет ему распознавать те или иные объекты, когда они находятся в кадре. На EOS R3, а также EOS R5 и EOS R6 при обновлении встроенного ПО до версии 1.50 можно выбрать в качестве объекта людей, животных и транспортные средства.

Камеры даже могут отслеживать человека в маске, шлеме или солнечных очках, а при выборе транспортных средств в качестве объекта они могут распознавать и отслеживать мотоциклы и гоночные автомобили. Они также могут различать болиды закрытого и открытого типа и определять шлем водителя, если он находится в кадре. Это означает, что камеры будут удерживать автомобиль или мотоцикл в фокусе, но при этом могут перевести фокус на шлем водителя, когда он станет различимым.

Отслеживание объекта выполняется в режиме приоритетов: при активации автофокусировки с распознаванием глаз устанавливается приоритет на глазах объекта, но если глаза слишком малы или не видны в кадре, выполняется поиск лица, головы и тела в соответствующем порядке.

Отслеживание объекта активируется в главном меню камеры; под ним можно выбрать объект для обнаружения — «Люди», «Животные», «Транспорт» или «Без приоритета». Это работает ожидаемым образом: например, если выбрать «Животные», камера будет искать животное для фокусировки, даже если в кадре есть человек. На том же экране есть возможность включения функции обнаружения глаз.

Встроенное ПО версии 1.60 для камеры Canon EOS-1D X Mark III улучшает обнаружение головы людей в шлемах и спортивных очках — тем самым камера стала эффективнее при съемке зимних видов спорта.

Какие камеры Canon предлагают автофокусировку на глазах животных?

Животные могут быть непредсказуемыми, а также, в отличие от людей, не собираются следовать указаниям фотографа, поэтому если животное внезапно решило посмотреть в камеру, нужно действовать быстро. Функции распознавания животных и автофокусировки на глазах животных значительно упрощают съемку собак, кошек и птиц, поскольку при их активации камера автоматически обнаруживает животных и отдает приоритет их глазам для фокусировки.

Система автофокусировки на глазах животных присутствует в следующих камерах Canon:

• Canon EOS R3
• Canon EOS R5
• Canon EOS R6

Какие камеры Canon предлагают автофокусировку на транспорте?

Автоспорт крайне динамичен, поэтому для его съемки требуется не менее быстрая и чувствительная система автофокусировки. Однако фотограф также должен хорошо скомпоновать кадр и выбрать момент для создания максимально выразительных изображений с идеальной композицией. Автофокусировка на транспорте позволяет фотографу сосредоточиться на выборе момента и композиции, в то время как камера будет следить за гоночным автомобилем или мотоциклом в кадре, поддерживая его в фокусе в любой точке кадра.

Автофокусировку на транспорте поддерживают следующие камеры Canon:

• Canon EOS R3
• Canon EOS R5
• Canon EOS R6

Какие камеры Canon предлагают автофокусировку с глубинным обучением?

Функция глубинного обучения позволяет камере понять, как люди, животные и транспортные средства выглядят с разных ракурсов. Необходимая информация собирается на основе анализа тысяч изображений, созданных в самых разных ситуациях, и затем включается в алгоритм, который сообщает камере, что именно нужно искать.

Автофокусировку с глубинным обучением поддерживают следующие камеры Canon:

• Canon EOS-1D X Mark III
• Canon EOS R3
• Canon EOS R5
• Canon EOS R6

На камере EOS R3, показанной здесь, а также на камерах EOS R5 и EOS R6 с обновлением встроенного ПО до версии 1. 50 можно настроить автофокусировку на различных объектах — людях, животных (включая птиц) и транспортных средствах (включая автомобили и мотоциклы).

Функция автофокусировки с управлением движением глаза в камере EOS R3 обеспечивает быстрое и интуитивное переключение и выбор точек автофокусировки без необходимости использования джойстика или перемещения точки автофокусировки с помощью сенсорного экрана. Активируйте функцию с помощью кнопки <SET> или назначенной пользователем кнопки, затем наполовину нажмите кнопку спуска затвора. Датчик автофокусировки с управлением движением глаза определяет, что вы смотрите в видоискатель, и отображает поверх него кружок (можно выбрать оранжевый, фиолетовый или белый цвет, чтобы он выделялся на фоне сцены). Камера будет использовать искусственный интеллект для определения приоритета человека (глаза, голова и тело в соответствующем порядке), животного или транспортного средства в соответствии с приоритетом определения объекта, выбранном при настройке фокусировки.

Полностью нажмите кнопку спуска затвора, и активная точка автофокусировки (синяя рамка) переместится на выбранный объект; если вы находитесь в режиме серийной съемки, он будет отслеживаться до тех пор, пока вы не отпустите кнопку спуска затвора.

Инструмент конфигурации ручной фокусировки

В настройках автофокусировки более передовых камер EOS есть несколько параметров конфигурации, которые позволяют фотографу настраивать поведение системы автофокусировки в определенных ситуациях.

Например, регулировка чувствительности слежения полезна для настройки реакции камеры на объекты, находящиеся между ней и объектом съемки. Стандартная настройка равна нулю, и она удобна для съемки широкого спектра движущихся объектов. При выборе значения -1 или -2 (фиксированная) камера продолжит отслеживать объект съемки, даже если между ним и камерой появится препятствие. Это удобно, например, при панорамировании, когда такие объекты, как деревья, фонарные столбы или колонны стадиона, могут попадать в кадр на короткое время. Эта настройка также будет полезна при съемке плавания, когда объект на мгновение исчезает под водой.

Регулировка чувствительности слежения в другом направлении, на +1 или +2 (быстрая), позволяет камере быстро реагировать на изменения расстояния до объекта. Она полезна, если объект быстро приближается к камере или если вы хотите, чтобы камера всегда фокусировалась на ближайшем объекте. Тем не менее, если вы фотографируете командные виды спорта, это может привести к тому, что фокус будет часто перемещаться между игроками.

Управление ускорением/замедлением слежения определяет, как система автофокусировки реагирует на изменение скорости. С помощью трех уровней настройки можно отрегулировать чувствительность фокусировки для большей стабильности системы автофокусировки. Значение 0 предназначено для объектов, скорость которых не сильно изменяется во время движения, например при съемке гоночных автомобилей или велосипедистов на прямом, ровном участке трассы. Значения 1 и 2 предназначены для объектов, которые мгновенно начинают движение или резко ускоряются или останавливаются. Они полезны для съемки быстро движущихся, непредсказуемых объектов, таких как баскетболисты. Эти настройки не следует использовать при съемке плавно движущихся объектов, так как в этом случае их фокусировка может быть менее стабильной.

Автоматическое переключение точки AF используется в сочетании с режимом автоматического выбора точки автофокусировки, зональной автофокусировки или расширения точки автофокусировки. Эта настройка позволяет регулировать скорость изменения точек автофокусировки для слежения за объектом, движущимся в кадре. Значение по умолчанию 0 позволяет постепенно менять точку автофокусировки. При выборе значения 1 или 2 скорость, с которой будет выбираться другая точка автофокусировки, будет постепенно увеличиваться. В новейших камерах, включая EOS-1D X Mark III, EOS R3, EOS R5 и EOS R6, параметры автоматического переключения точки автофокусировки были перемещены в общие меню автофокусировки.

Предустановки конфигурации автофокусировки

Хотя для настроек конфигурации могут быть выбраны пользовательские значения, существует до шести предустановок для различных сценариев, а для облегчения выбора правильного параметра в меню камеры отображается его значок и пример использования, что позволяет не запоминать действие каждой настройки. Новые высококлассные камеры EOS также имеют автоматическую настройку, при которой камера автоматически регулирует слежение, адаптируясь к движению объекта.

Режим 1: универсальная многоцелевая настройка — настройка по умолчанию, предназначенная для обычной съемки. Она обеспечивает точную и быструю фокусировку в самых разных условиях съемки. Тем не менее, выбор этого параметра во всех ситуациях не позволяет использовать систему автофокусировки в полной мере, а благодаря небольшой регулировке, скорее всего, вы сможете получить более качественные результаты.

Режим 2: камера продолжает отслеживать объекты, игнорируя возможные препятствия, — камера продолжает отслеживать объект, даже если он смещается от точки автофокусировки или между вами и объектом возникает препятствие. Он полезен для съемки объектов в таких видах спорта, как плавание, лыжный фристайл или теннис.

Режим 3: камера мгновенно фокусируется, когда объект попадает в активную область автофокусировки, — этот режим полезен для быстрой фиксации на новом объекте или для быстрого переключения между объектами. Например, он подходит для съемки горнолыжного спорта или начала велогонки, где есть несколько объектов съемки и вам может понадобиться быстро переключаться между ними.

Режим 4: для объектов, которые быстро ускоряются или замедляются, — режим 4 предназначен для съемки объектов, быстро меняющих скорость или направление движения, как это происходит в мотоспорте или футболе. Камера будет выбирать скорость отслеживания в соответствии с изменением скорости движения объекта, даже если результаты фокусировки показывают, что расстояние фокусировки меняется очень быстро.

Режим 5: для объектов, которые движутся хаотично в любом направлении, — этот режим предназначен для использования с режимом автоматического выбора точки автофокусировки, зональной автофокусировки и расширения точки автофокусировки, а также для объектов, которые движутся беспорядочно вверх и вниз или влево и вправо. Эта настройка позволяет камере быстро переключать точки автофокусировки для отслеживания движения. Она лучше всего подходит для съемки таких объектов, как фигурное катание или показы высшего пилотажа, где возможны непредсказуемые движения. Этот параметр недоступен в камерах, которые предлагают режим A (см. ниже).

Режим 6: для объектов, которые изменяют скорость и двигаются беспорядочно, — этот режим похож на комбинацию режимов 4 и 5. Как и режим 5, он используется с режимом автоматического выбора точки автофокусировки, зональной автофокусировки и расширения точки автофокусировки. Даже если объект резко начинает движение и останавливается или изменяет направление движения, эта настройка позволяет камере быстро реагировать, сохраняя точную фокусировку на объекте. Эта настройка наиболее полезна при съемке таких объектов, как баскетбол, гимнастика или полет птиц, где происходят резкие изменения скорости и направления движения. Этот параметр также недоступен в камерах с режимом A.

Режим A: отслеживание автоматически адаптируется к движению объекта — этот режим является более продвинутой настройкой по умолчанию, чем режим 1, поскольку камера автоматически адаптируется к движению объекта и параметры регулируются автоматически. Она была представлена в EOS-1D X Mark III и также доступна в новых камерах системы EOS R, которые больше не поддерживают режимы 5 и 6.

Если при панорамировании камеры для слежения за движущимся объектом не будет чистого обзора, между камерой и объектом съемки на короткое время могут попадать такие объекты, как деревья, колонны и фонарные столбы. При выборе режима 2 на экране настроек конфигурации автофокусировки камера игнорирует эти объекты и продолжает отслеживать нужный объект. © Фритц ван Элдик

Точная настройка AF

Некоторые цифровые зеркальные камеры EOS оснащены функцией точной настройки автофокусировки, которая позволяет слегка смещать конкретную точку фокусировки вперед или назад, чтобы обеспечить идеальное выравнивание камеры и объектива.

Из-за увеличения разрешения датчиков камеры даже незначительное смещение фокуса становится более заметным при просмотре изображений. Хотя камеры и объективы спроектированы с высокой точностью, существует диапазон допустимых отклонений, и в некоторых случаях камера может находиться на одном конце диапазона, а объектив — на другом. В этом случае вы заметите, что точка фокусировки находится либо перед тем, где, по вашему мнению, она должна быть, либо позади. Функция точной настройки позволяет исправить это.

Этот параметр не нужен в беззеркальных камерах, так как датчик изображения также является датчиком фокусировки.

При выборе точной настройки автофокусировки камера определяет серийный номер объектива, позволяя выполнить регулировку для каждого объектива по серийному номеру. Если серийный номер объектива не обнаружен, его можно зарегистрировать в меню камеры.

Точную настройку автофокусировки также можно выполнить для зум-объективов. В прошлом для каждого объектива можно было зарегистрировать только одну точную настройку. Однако более современные системы позволяют настраивать как широкоугольный режим, так и режим телеположения зум-объектива.

Коррекция хроматической аберрации

Так как каждая длина волны света преломляется по-разному, то возможно появление хроматической аберрации, вызванной расщеплением света на две фазы при прохождении через оптику автофокусировки цифровой зеркальной камеры в режиме видоискателя.

Ошибки, вызванные хроматической аберрацией, могут быть компенсированы при выполнении алгоритма автофокусировки в процессоре AF. Тем не менее, поскольку различные типы света демонстрируют различную хроматическую аберрацию, важно знать, в каких условиях освещения вы снимаете, чтобы правильно отрегулировать настройки.

Двухслойный датчик замера экспозиции решает эту проблему. Благодаря двум измерительным слоям, чувствительным к разным цветам света, камера может определить количество красного/зеленого или синего/зеленого света в кадре. Используя эту информацию, процессор AF может выполнить точную настройку для компенсации любых хроматических аберраций, которые могут возникнуть в системе автофокусировки. Эта функция полезна в любых условиях, но особенно эффективна при съемке в условиях слабого освещения или при искусственном освещении.

Чтобы проверить фокусировку (если для метода автофокусировки не выбрано слежение), можно увеличить изображение в 5 или 10 раз, нажав кнопку лупы или коснувшись значка на дисплее.

Такое плотное кадрирование с верхнего ракурса усложняет прогнозирование области, в которой будет находиться объект в кадре. Это означает, что большая область автофокусировки, например «Автофокусировка по большой зоне: вертикальная» и «Режим 3», будет хорошим выбором, т. к. камера будет быстро реагировать при попадании объекта в рамку автофокусировки. © Рихард Вальх

Связанная с ориентацией точка автофокусировки

Одна из проблем с камерами с несколькими точками автофокусировки заключается в том, что может потребоваться смена активной точки AF, чтобы сохранить резкость объекта при изменении ориентации съемки с альбомной на портретную. Например, если при альбомной ориентации активная точка AF находится в левом верхнем углу, где, скорее всего, будет лицо, то когда вы поворачиваете камеру боком, эта точка будет находиться в левом нижнем углу, где вряд ли будут лица.

Некоторые камеры EOS позволяют автоматически переключать точку AF в режиме точки автофокусировки или зональной автофокусировки, если этот параметр выбран в меню пользовательских функций.

Зарегистрированная точка AF

На некоторых камерах EOS есть функция «Зарегистрированная точка автофокусировки» (также известная как «Исходное положение»). Она позволяет предварительно выбрать точку фокусировки и при необходимости мгновенно переключаться на нее, нажав кнопку, выбранную для этой задачи в разделе «Назначение элементов управления» меню. Она может работать в сочетании с функцией привязки к ориентации, позволяя зарегистрировать точку для каждой ориентации.

Эта функция наиболее полезна для спортивных фотографов, у которых в видоискателе может быть две или три области, где, скорее всего, будет происходить действие. Тем не менее, для того чтобы переключать фокусировку в нужный момент, потребуется практика.

На некоторых камерах для каждой зарегистрированной точки автофокусировки можно сохранить определенный метод автофокусировки, чтобы при переключении точки фокусировки камера переключалась на предустановленный метод автофокусировки. Это может быть очень полезно при съемке птиц, например, когда эту функцию можно использовать для быстрого переключения с точки точечной AF для точной фокусировки на статичном объекте на зональную автофокусировку по широкой зоне для быстрой фокусировки и слежения за птицей в полете.

Если в вашей камере нет функции зарегистрированной точки автофокусировки, переключитесь на центральную точку и используйте фиксацию фокусировки для сохранения резкости выбранного объекта.

Фиксация фокусировки

Центральная точка автофокусировки на цифровой зеркальной камере в режиме видоискателя обычно является наиболее чувствительной, что полезно при съемке сложных объектов или при слабом освещении. Хотя использование одной центральной точки фокусировки может на первый взгляд ограничивать возможности съемки, поскольку не всегда нужно, чтобы объект был в центре кадра, этот параметр может быть довольно универсальным.

Чтобы сфокусироваться на объекте, который не находится в центре, используйте метод фокусировки и перекомпоновки.

1. Переместите камеру, расположив центр рамки видоискателя и активную точку AF по центру объекта.
2. Нажмите кнопку спуска затвора наполовину, чтобы зафиксировать фокусировку, не делая снимок.
3. Удерживая кнопку нажатой наполовину, перемещайте камеру, чтобы изменить композицию кадра в видоискателе.
4. Чтобы сделать фотографию, нажмите кнопку спуска затвора полностью.

Фиксация фокусировки также фиксирует экспозицию. Если вам необходимо снять замеры фокусировки и экспозиции с разных областей кадра, сначала скомпонуйте изображение в видоискателе так, чтобы область, в которой необходимо сделать замер экспозиции, была в центре кадра. Затем нажмите кнопку фиксации экспозиции (*) на задней стороне камеры. Затем измените композицию кадра и нажмите кнопку спуска затвора. Это позволит изменить фокус объектива и сделать снимок, используя зафиксированную экспозицию.

Автор Angela Nicholson and Alex Summersby

• ВОЗМОЖНОСТИ КАМЕРЫ

  Видоискатель и ЖК-экран

  Видоискатель или ЖК-экран? Узнайте о различиях цифровых зеркальных и беззеркальных камер, а также новую информацию об оптическом и электронном видоискателе.

  Узнайте больше

• ВОЗМОЖНОСТИ КАМЕРЫ

  Глубина резкости

  Глубина резкости, то есть область видимой четкости изображения, является одним из основных инструментов для творчества в фотографии. Здесь вы получите всю необходимую информацию.

  Узнайте больше

• ОБЪЕКТИВЫ

  Моторы фокусировки Canon

  Очень легко забыть о том, какие технологии отвечают за автофокусировку. Откройте для себя историю создания ультразвукового (USM) и шагового (STM) моторов Canon и узнайте, как они обеспечивают быструю, плавную и тихую автофокусировку.

  Узнайте больше

• Цифровые зеркальные фотокамеры

  EOS 90D

  Полнофункциональная цифровая зеркальная камера, которая позволит вам стать ближе к объектам съемки и быстрее создавать превосходные изображения разрешением 32,5 мегапикселя.

• Беззеркальные камеры

  EOS R5

  Забудьте все, что знали о беззеркальных камерах раньше. Непревзойденная производительность EOS R5 откроет вам новые возможности в фотографии и видеографии.

• Беззеркальные камеры

  EOS R6

  Что и как бы вы ни снимали, EOS R6 позволит вам раскрыть свой творческий потенциал по-новому.

• Цифровые зеркальные фотокамеры

  EOS-1D X Mark III

  Жизнь полна мгновений, которые никогда не повторятся. Запечатлейте больше таких моментов с камерой EOS-1D X Mark III и поделитесь своими историями.

• Беззеркальные камеры

  EOS R3

  Это беззеркальная камера с высокой скоростью работы, которую так долго ждали профессиональные фотографы в области спорта, новостей и дикой природы.

  Подробнее

Подпишитесь на рассылку

Нажмите здесь, чтобы получать вдохновляющие истории и интересные новости от Canon Europe Pro

Мы используем файлы cookie, чтобы обеспечить вам наиболее полные возможности взаимодействия с Canon и наиболее удобную работу с нашим веб-сайтом. Узнайте больше об использовании файлов cookie и измените ваши настройки cookie здесь. Вы принимаете нашу политику использования файлов cookie на вашем устройстве, продолжая использовать наш веб-сайт или нажав Принимаю.

Удалите элемент или очистите [category], поскольку существует ограничение на 8 продуктов. Нажмите «Изменить»

Сбросить весь выбор?

Ручная фокусировка. Мысли вслух

Все современные цифровые фотоаппараты, начиная от самых дешевых компактов, которые в простонародье называют «мыльницами», до сложных зеркальных камер, которые предназначены для профессионалов, сегодня оснащены функцией автоматической фокусировки. Но вот парадокс: многие фотографы достаточно часто отключают систему автофокуса и переходят на ручную фокусировку. Почему они это делают? С какой целью так поступают? В каких случаях лучше отказаться от автоматической фокусировки и наводить на резкость вручную? Вот об этом мы вам сегодня и решили рассказать.

Когда ручная фокусировка может быть просто необходима?

В первую очередь тогда, когда автоматика отказывается работать или работает неправильно. Да-да, несмотря на то, что современные фотокамеры постоянно совершенствуются, системы автоматической фокусировки, соответственно, тоже, для автофокуса до сих пор остаются сложные случаи. Наверняка даже начинающий фотолюбитель сталкивался с такими ситуациями, когда автоматика не хочет слушаться вас. Вместо корректной работы, аппарат тихонько жужжит и пытается сфокусировать объектив то на одном объекте, то на другом, в итоге «не попадает» в нужное место. Что же затрудняет автоматическую фокусировку даже современных совершенных фотокамер?

1. Фокусировка на полупрозрачных и малоконтрастных объектах

Если вы решите сфотографировать ровную однотонную поверхность, ну, например, стену или потолок, или стекло в оконном пролете – то, скорее всего, автофокус работать откажется. Ему просто не за что будет «зацепиться».

2. Главный объект съемки перекрыт объектом на переднем плане

В этом случае автофокус тоже может не подчинится вам. Яркий пример – фотографирование в зоопарке животных, находящихся в клетке или за решеткой.  Автоматика вашего фотоаппарата, скорее всего, сфокусирует объектив на решетке, а не на самом животном.  Не мучайтесь в этом случае. Переключите фотокамеру на ручную фокусировку и сами, без помощи автоматики, наведите на резкость.

Вот вам пример. На этом снимке между моделью и фотографом установлено полупрозрачное стекло. Блики, которые вы видите на фотографии, образованы  именно им. При съемке автофокус периодически отказывался настраивать резкость на лицо модели – «цеплялся» за трещину в стекле.

3. Фотографирование при контровом освещении

Пример – съемка против низко стоящего у горизонта солнышка. То есть утром или вечером на открытой местности. В этом случае автоматическая фокусировка тоже может дать сбой.

4. Съемка ночью

В ночном городе, при огромном количестве ярких огней и других световых пятен, автофокус работать будет. Но вот стоит вам ночью выехать за город, где из источников света вам в помощь только лишь небесные светила, то есть луна и звезды – корректной работы автофокуса ждать не приходится. Переходите на ручную наводку на резкость. Ведь автофокусу «зацепиться» не за что – он ничего вокруг просто не «видит», так как кругом практически полная темнота…

5. Съемка объективом, не имеющим системы автофокусировки

Да, такие объективы есть. И ими очень любят работать опытные фотохудожники. Есть в этом своя прелесть, свое удовольствие… В первую очередь, это старые объективы, которые давно сняты с производства, но, тем не менее, еще прекрасно работают. Да и изображение, которое они создают, обладает особым, неповторимым качеством.  Применение в работе таких объективов ничуть не осложнено современными условиями: какие-то из старых объективов прекрасно совместимы с современной цифровой фотоаппаратурой, а для других можно без труда приобрести недорогой переходник. Кроме старых объективов существуют и современные, но не имеющие механизма автофокуса. Например Nikon MF 50mm f/1.2 Nikkor — сверхсветосильный объектив с ручной фокусировкой. Или PC-E NIKKOR 85mm f/2.8D. Объективы Tilt-Shift также не имеют автофокуса.

Вот посмотрите на этот снимок. Он сделан старым портретным объективом. Не правда ли, какая замечательная картинка! Просто удивительное боке (красивое размытие и блики в зоне нерезкости)!

6. Пейзажная съемка

Часто бывает так, что во время съемок пейзажа передний план, на который обычно и реагирует система автофокусировки, находится не в центре, а на периферии кадра, в той зоне, где нет ни одной точки фокусировки. Как выйти из такой ситуации? Правильно. Отключить автофокус и наводить на резкость вручную. Некоторые фотографы, имеющие достаточный опыт в своем деле, предпочитают в таких случаях использовать наводку на резкость по гиперфокальному расстоянию. Для этого нужно сфокусировать объектив на то или иное расстояние, используя при этом специальную шкалу дистанционной фокусировки, которая нанесена на объектив.

7. Макросъемка

Четкое фокусирование в этом виде съемки – дело достаточно сложное. Почему? Да потому, что глубина резко изображаемого пространства в макросъемке чрезвычайно мала! Даже минимальное изменение расстояния между объектом, который вы фотографируете,  и объективом фотоаппарата влечет за собой выход объекта съемки из зоны резкости. И это изменение может измеряться не в сантиметрах, а в миллиметрах!

Второй фактор, влияющий на работу автофокуса при макросъемке, заключается в том, что чем ближе к объективу находится снимаемый предмет, тем в большем диапазоне приходится перемещаться линзам объектива между собой. Этот процесс в значительной степени замедляет работу механизма автоматической фокусировки. Вот по этим двум причинам, главным образом, опытные мастера фотографии отказываются от автофокуса при макросъемке и переходят на ручную наводку на резкость. Это дает полный и более точный контроль над всем процессом и  позволяет исключить ошибки автоматики. Причем, при макросъемке обычно не вращают кольцо фокусировки на объективе, а просто перемещают саму фотокамеру  относительно фотографируемого предмета. Но об этом мы поподробнее расскажем немного позже. А пока – вот вам пример подобного рода съемки. Снимок сделан  Nikon D600 (с макрокольцами). Обратите внимание на то, что чем меньше объект, который вы снимаете, тем меньшее нужно расстояние между ним и объективом. А чем короче это расстояние, тем меньше глубина резко изображаемого пространства. А это значит, что и работа автофокуса становится намного затруднительнее.

Как отключить автофокус и включить ручную наводку на резкость?

Если вы обладатель зеркальной фотокамеры начального уровня, такой, например, как Nikon D3300, Nikon D5500, то сделать это совсем не сложно. Вам всего-навсего нужно перевести переключатель AF/M (Auto Focus/Manual), который расположен на объективе вашей фотокамеры, в положение М (Manual). Всё. Автофокус отключен. Теперь вы можете смело фокусировать свой фотоаппарат путем вращения кольца фокусировки объектива.

А вот на более совершенных фотокамерах, таких, как Nikon D7200 и выше по этой линейке имеются два переключателя фокусировки. Один из этих переключателей расположен точно так же как и в предыдущем случае, на объективе, второй – на камере. Как ими пользоваться правильно? В случае, если на вашем фотоаппарате стоит объектив AF-S, в котором установлен ультразвуковой привод автофокусировки (так устроены большинство объективов Nikon), то для отключения автофокуса вам нужно будет перевести в положение М один переключатель, тот, который расположен на объективе.

Обратим ваше внимание на одну достаточно важную деталь, которая кому-то может показаться мелочью. Если переключатель режимов фокусировки, расположенный на объективе, оставите в положении А, а рычажком на фотокамере автофокусировку отключите, то это может привести к трагедии: механизм автофокуса, находящийся в объективен, может быть сорван. И тогда ваше обращение в сервисный центр станет попросту неизбежным. Но, тем не менее, утешим вас.  И из этого правила есть исключения. Речь идет об объективах, которые имеют режим автофокусировки с ручной донастройкой. Переключатель режимов фокусировки на таких объективах будет иметь два положения: М и А-М. Об этом мы тоже еще расскажем сегодня. Ну а если у вас объектив AF (AF-S), то переключать рычажок на камере вам придется в обязательном порядке. Дело в том, что объективы AF сцеплены с фотокамерой, так сказать, физически, так называемым «отверточным» приводом фокусировки. Чтобы отключить привод такого типа, рычажок нужно повернуть.

Итак, вывод из всего этого можно сделать такой: если вы используете в своей работе объектив AF-S, для отключения автоматической фокусировки лучше пользоваться переключателем, расположенным на объективе.  А если вы снимаете объективом AF с «отверточным» приводом, то в первую очередь для этого нужно использовать рычажок на самом фотоаппарате.

Где конкретно находятся эти рычажки – показано вот на этой фотографии.

Ну, а как же узнать, каким видом привода автоматической фокусировки оснащен какой-то конкретный объектив? Всё очень просто. Посмотрите внимательнее на то, что на нем написано. Точнее, на полное название объектива, написанное на его оправе. AF или AF-S.

В качестве примера объективов с приводом типа AF-S можно привести объектив  Nikon AF-S 50mm f/1.8G Nikkor, а в качестве объектива с приводом «отверточного» типа AF — Nikon 50mm f/1.8D AF Nikkor.

Ну вот, с тем, как отключать систему автоматической фокусировки мы разобрались. Ну а как же всё-таки фокусироваться вручную? Очень просто. Для того, чтобы сфокусировать объектив, или, как говорят по-другому, навести объектив на резкость, нужно покрутить в ту или иную сторону специальное кольцо, которое на объективе и расположено. Это кольцо может находиться в разных местах, чуть ближе или чуть дальше от передней линзы. Ни в коем случае не нужно путать кольцо наводки на резкость от кольца зуммирования! С помощью зуммирования мы меняем фокусное расстояние объектива, то есть делаем уже или шире угол обзора пространства, попадающего в кадр, или, если сказать проще, приближаем или отдаляем те или иные объекты, находящиеся в кадре.  

Способы ручной фокусировки.

Ну вот, в каких случаях система автофокусировки не работает или, когда лучше наводить на резкость вручную, мы разобрались. Теперь давайте поговорим о том, как наводить на резкость без помощи умной автоматики. Какие способы ручной фокусировки существуют.

Фокусировка на определенную дистанцию

Этот способ, пожалуй, можно назвать самым простым. Особенно, если на объективе вашего фотоаппарата нанесена специальная шкала – шкала дистанционной фокусировки. Для наводки на резкость с помощью этой шкалы вам всего-навсего нужно установить на ней нужное значение, и всё. Можете начинать съемку. Резкими будут именно те объекты, которые находятся на указанном на шкале расстоянии от объектива. Кстати, не так давно именно так и снимали самыми простыми пленочными фотоаппаратами, которые по классификации той аппаратуры относились к категории «шкальных» фотоаппаратов. Это, в первую очередь, знаменитые «Смены», «Вилии», «Чайки» и некоторые другие простейшие фотоаппараты для начинающих фотолюбителей. Именно они были первыми фотоаппаратами советских школьников.

Фокусироваться по шкале дистанционной фокусировки очень удобно при съемке пейзажей и в любых других подобных случаях, когда резкость нужно наводить на гиперфокальное расстояние или на бесконечность. Тут все очень просто. Настройка на бесконечность нужна тогда, когда фотографируемый объект находится очень далеко от вас, или вы снимаете обширную панораму, где конкретного объекта съемки просто нет. Его нельзя выделить.

Вот посмотрите на эту фотографию. Тут показано, как настроить на бесконечность по такой шкале объектив Nikon 17-55mm f/2.8G ED-IF AF-S DX Zoom-Nikkor. Значение «бесконечность» обозначается символом “∞”, который совмещен с соответствующей отметкой на оправе объектива.

А теперь давайте определимся, с какого же конкретно расстояния для данного объектива начинается эта самая бесконечность?  В первую очередь это зависит от фокусного расстояния вашего объектива. Чем фокусное расстояние больше – тем дальше находится начало бесконечности. В этих случаях речь обычно идет о расстоянии в десятки метров. А вот у широкоугольных объективов граница начала бесконечности начинается уже в нескольких метрах.

Ну, а как поступить, если вам хочется сделать резкими все предметы в кадре, а главный объект съемки находится совсем недалеко от вас? На бесконечность тут уже не наведешь. В этом случае нужно научиться наводить на резкость по гиперфокальному расстоянию. Что это такое – гиперфокальное расстояние? Это понятие обозначает дистанцию, при фокусировке на которую всё, начиная от половины этой дистанции и до бесконечности, попадает в зону глубины резко изображаемого пространства.

От чего зависит гиперфокальное расстояние? Зависит оно от фокусного расстояния объектива и от диафрагмы, на которой вы фотографируете. А как рассчитать гиперфокальное расстояние для каждого конкретного случая? Для этой цели существует специально разработанная формула, которую легко найти в интернете. Так же можно воспользоваться специальными компьютерными программами-калькуляторами. Их тоже можно найти в интернете. Эти программы совместимы со смартфонами. Вот лишь некоторые из них:

• HyperFocal Pro
• F-Stop Calculator
• Расчет ГРИП для WindowsPhone

Очень хорошо работать на гиперфокальном расстоянии при съемке пейзажей или при фотографировании широкоугольными объективами. Этот способ даст вам несомненный выигрыш по глубине резко изображаемого пространства, а так же позволит вам максимально использовать эту глубину.

Вот посмотрите на этот пейзаж. Он сделан с наводкой на резкость по гиперфокальному расстоянию. Nikon D810 Nikon AF-S 18-35mm f/3.5-4.5G ED Nikkor.

Несмотря на все достоинства такого способа наводки на резкость, он имеет один минус. И минус этот довольно существенен. Заключается он в том, что наводка на резкость по дистанционной шкале на объективе или наводка при помощи гиперфокального расстояния недостаточно точны. Они лишь приблизительна и могут быть использованы лишь при значительной глубине резко изображаемого пространства. А это значит, что для съемки, например, репортажей или портретов, то есть там, где приходится работать на широко открытой диафрагме, такая наводка на резкость становится непригодной.

Фокусировка путём изменения дистанции съемки

Этот способ фокусирования чаще всего применяется при макросъемке. О ней мы сегодня уже упоминали.

Дело в том, что у каждого объектива существует своя минимальная дистанция фокусировки. Что же нам мешает выбрать именно эту дистанцию? Ничего не мешает! Итак, настраиваем объектив именно на эту дистанцию и подносим фотокамеру к объекту съемки на необходимое расстояние. Держа фотоаппарат в руках, или даже установив его на штатив, для точной наводки на резкость нам нужно всего лишь перемещать его вперед-назад, а не крутить кольцо фокусировки. Сфокусировались? Всё. Смело нажимайте на спусковую кнопку.

Фокусировка при помощи дальномера и видоискателя фотоаппарата

Многие нынешние цифровые зеркальные фотокамеры, те же  Никоны, например, имеют в своей конструкции специальные механизмы, которые подсказывают их владельцу, какие именно объекты находятся в данный момент в фокусе, а какие вне фокуса.  Более того, автоматика подсказывает, в какую строну фотографу нужно вращать кольцо фокусировки на объективе для того, чтобы сделать резким всё то, что находится в той или иной точке фокуировки. Давайте вместе попытаемся разобраться, как работает эта система.

Если вы внимательно посмотрите в видоискатель вашей фотокамеры, то в левом нижнем углу увидите символы, которые мы привели вот в этой таблице:

Эти символы появляются при автоматической фокусировке. Но при ручном фокусировании мы вам их тоже настоятельно рекомендуем  использовать. Они будут очень полезны.

Чтобы сфокусировать объектив при помощи видоискателя и дальномера, первым делом в видоискателе фотокамеры вам будет нужно выбрать необходимую точку фокусировки. Именно по этой точке и будет в дальнейшем работать дальномер. Следующий этап – ориентируясь на значки-стрелки «вправо» и «влево», вращайте кольцо фокусировки на объективе в ту или иную сторону. Вращайте до тех пор, пока в видоискателе не загорится заветная точка, которая укажет вам, что объектив сфокусирован, наведен на резкость на какой-то конкретный объект съемки.

А вот на Никонах попроще (Nikon D3300, Nikon D5500) схема работы дальномера устроена несколько попроще. Стрелок «вправо» и «влево» там нет. Там есть только точка, подтверждающая фокусировку. Крутить фокусировочное кольцо объектива в этих аппаратах нужно до тех пор, пока эта точка не появится в поле зрения видоискателя.

Способ фокусировки по дальномеру достаточно точен. Для работы при широко открытой диафрагме он более подходят,  чем описанный выше, по шкале расстояний и по гиперфокальному расстоянию. С наводкой на резкость по дальномеру можно снимать даже портреты, где, как известно, резкость имеет очень большое значение.

Фокусировка по экрану LIVE VIEW

Это способ ручной фокусировки интересен и быстр, но, несмотря на это, достаточно точен.   Многие фотографы даже и не догадываются, что при фокусировке с помощью дисплея можно увеличить нужную зону изображения и уже рассматривая объект съемки  в этом, увеличенном, фрагменте идеально точно навести на резкость. Как нам кажется, этот способ ручной наводки на резкость наиболее точный из всех, описанных сегодня. Плюс ко всему, контролируя резкость по дисплею, можно не так сильно напрягать глаза, как при съемке через видоискатель.

Итак, опишем этот способ поподробнее. Первым делом нам нужно включить экран  Live View. Как это сделать? Очень просто. На каждой фотокамере есть соответствующая кнопка или рычажок.

Вот посмотрите на этот снимок. Это NIKON D3300. Желтым цветом выделена кнопка включения дисплея, а синим – кнопка увеличения изображения на нем.

После включения экрана нажимаем на кнопку увеличения изображения (на ней изображен символ – лупа). Увеличиваем изображение до нужно нам размера, и начинаем вращать фокусировочное кольцо, наблюдая при этом за резкостью. Обычно мы таким образом рассматриваем отснятый материал. Но, оказывается, можно это делать еще и до съемки. Некоторые опытные фотографы используют этот способ при особо сложных съемках. Ну, например, при работе над портретом светосильным портретным объективом. Глубина резко изображаемого пространства в этих случаях может быть очень маленькой, вплоть до нескольких миллиметров. Стало быть, и фокусировка тут должна быть идеально точной. Как известно, снимая портрет, объектив фокусируют чаще всего по глазам портретируемого. Вот поэтому мы и рекомендуем  с помощью кнопки с лупой увеличить на дисплее именно область глаз. 

Режим М/А – автоматическая фокусировка с ручной донастройкой

Некоторые никоновские объективы оснащены весьма интересной функцией. Это так называемый режим М/А, который совмещает в себе ручную фокусировку с фокусировкой автоматической. На этих объективах несколько другие переключатели режима фокусировки, не А-М, а М/А-М. Вот посмотрите на эти фотографии. Для наглядности мы выделили оба типа переключателей желтым цветом.

В режиме автофокусировки с ручной донастройкой удерживая спусковую кнопку в полунажатом положении, управление фокусировкой в любой момент вы можете взять на себя. То есть если вы слегка нажали кнопку спуска, начинается процесс фокусировки. Как это обычно и происходит. Но стоит вам только лишь тронуть фокусировочное кольцо на объективе,  как автоматическая фокусировка отключается, и весь процесс переходит в ваше управление. Согласитесь, это очень удобная функция фотокамеры. Особенно она бывает нужна в том случае, когда вы хотите подправить фокусировку непосредственно перед съемкой.

Бывают такие случаи, когда ваш фотоаппарат по каким-то причинам не может сфокусироваться автоматически, «рыскает» в поисках резкости в разные углы кадра. Вот в этот момент вы и сможете помочь автоматике, взяв на себя ее функции – сфокусировать объектив именно на том объекте, на котором вам это нужно по замыслу снимка. И, заметьте, при этом не нужно тратить ни секунды времени на переход с режима автоматической фокусировки в ручной режим. 

Ну вот, в каких случаях и для каких целей нужна ручная фокусировка – мы вам рассказали. О способах ручной фокусировки вы тоже уже узнали. Переходим к заключительной части нашей статьи, к описанию самых часто встречающихся ошибок фотографов в этом деле.

Самые распространенные ошибки фотографов при ручной наводке на резкость

1. Изменение дистанции фотографирования после фокусировки

При изменении дистанции, на которой находится объект съемки относительно вашей фотокамеры, настройка на резкость будет теряться. Фокусировка моментально собьется, если вы сделаете хотя бы один шаг назад или вперед, или сам объект, который вы фотографируете, изменит свое место своего расположения. Особенно это будет заметно при макросьемке и съемке портретов крупным планом. В некоторых случаях речь даже может идти не о метрах, а о сантиметрах или вообще миллиметрах! (Вспомните наш рассказ о макросъемке несколько выше!). В подобных ситуациях глубина резко изображаемого пространства может достигать всего нескольких миллиметров! Короче говоря, как только вы сфокусировались вручную – сразу же давите на спусковую кнопку! Иначе все может изменится через считанные секунды. И никогда не забывайте о том, что снимая в ручном режиме, каждый новый кадр потребует от вас новой        наводки на резкость.

2. Не выбирайте ручную фокусировку тогда, когда она неуместна

Многие начинающие фотографы, увы, очень рано начинают  считать себя профессионалами и, порой, четко не осознавая,  как же все-таки правильно настроить систему автоматической фокусировки, переходят в режим ручной фокусировки. Они делают это даже в сложных условиях съемки. К сожалению, приходится констатировать, что из этого чаше всего ничего хорошего не получается.

Ручной режим наводки на резкость не всегда подходит, например, для съемки динамичных сюжетов, ну, скажем, для съемки спортивных мероприятий или просто дл репортажной съемки, когда происходящее в кадре находится в постоянном движении. Да и портрет порой лучше сделать в режиме автофокуса, нежели тратить время на ручное фокусирование.

Намного полезнее будет разобраться с режимами работы автоматической фокусировки, с тем, как правильно выбирать точки фокусировки, проще говоря, уметь грамотно пользоваться автоматикой, чем отказываться от ее услуг полностью.

3. Самонадеянность фотографа при светосильной оптике не оснащенной автофокусом

Еще одна важная ошибка начинающих фотографов заключается в том, что они порой просто убеждены, что настроить резкость изображения без применения автоматической фокусировки легко и просто. Эти новички наивно полагают,  что их выручат в этом деле светосильные объективы, в которых функция автоматической фокусировки отсутствует. Ну, например, старые советские объективы или недешевые современные портретные объективы с фиксированным фокусным расстоянием. Они думают, что если, допустим, за сравнительно небольшие деньги купить старенький объектив от советского «Зенита», то все проблемы снимутся сами собой и в дорогом объективе с автофокусом необходимость просто отпадет. Уверяем вас, так поступать очень опрометчиво. При съемке старым объективом пусть даже и хорошего качества неопытный фотограф получит лишь два-три достаточно резких снимка из сони сделанных кадров.

Дело тут в том, что  наблюдая за объектом съемки через видоискатель, очень легко ошибиться. Точность такой фокусировки весьма приблизительна. Но тут нам могут возразить: «Но ведь раньше-то как-то снимали с  такими объективами, не имея автофокуса!». Дело тут в том, что и фотокамеры раньше были другими! Они были лучше  приспособлены для такой наводки на резкость, чем фотокамеры нынешние. Ну, например, видоискатели тех фотокамер  были оснащены специальными фокусировочными устройствами, которые в значительной степени могли повысить точность наводки на резкость.  Да и технические требования к качеству фотографий в те годы  были не так строги, как сейчас.  На мелкие огрехи никто порой даже и не обращал внимания.

Вот посмотрите, для примера, хотя бы на эту фотографию кота. При съемке «портретируемый» в видоискателе казался достаточно резким. Ну а потом выяснилось, что до идеальной резкости этому снимку очень далеко.

Короче, ручная фокусировка при работе со светосильными объективами, не оснащенными системой автофокуса – дело достаточно сложное. От фотографа такая работа требует прежде всего крепких нервов и твердой руки. Как нам кажется, настраивать объектив на резкость лучше всего работая в режиме Live View при некотором увеличении части изображения на дисплее. А при съемке портретов вообще лучше всего пользоваться автоматической фокусировкой.

Подведем итоги

Навык фотографирования без применения системы автоматической фокусировки – очень важное дело для любого фотографа. Этим навыком нужно стараться овладевать. Подобный опыт никогда не будет лишним и всегда придет вам на помощь в трудную минуту. Особенно этот навык пригодится при съемке в сложных условиях и при работе с фотоаппаратурой, которая не имеет функций автоматической фокусировки.

Очень хочется думать, что наша сегодняшняя статья была полезна вам, чему-то вас научила.

Для того чтобы научиться, освоить в совершенстве любое дело, очень важна практика, практическая работа в нем. Это относится, в том числе и к фотографированию в режиме ручной фокусировки.  Учитывайте это и снимайте как можно больше! Учитесь! Пусть занятия фотографией доставляют вам искреннее удовольствие! Чем больше вы будете снимать, тем ваши работы будут лучше, совершеннее, и, конечно же, интереснее для зрителей.

На основе материалов с сайта: prophotos.ru

Как правильно фокусироваться при съемке на зеркальном фотоаппарате

Любой начинающий быстро замечает, что фокус на его фотографиях уходит в иные области кадра, нежели он фокусировался.

Подобным сильно страдают младшие модели фотоаппаратов любого производителя.

Почему фотоаппарат сфокусировался на другое место?

Потому, что автоматика фотоаппарата решила, что условный цветочек более приоритетен, чем лицо вашего нетрезвого друга в оной клумбе.

Я не могу не согласится с фотоаппаратом, но это не меняет того факта, что автоматика фотокамеры ошиблась.

Многие новички уход точки фокуса в другое место воспринимают как размытую фотографию.

Это неверно.

Фокус на снимке есть, просто он не в том месте.

Я хотел портрет сфотографировать, а резким почему-то получился ковер на заднем плане.

Знакомо такое?

Возникает вопрос, как правильно фокусироваться, чтобы подобное больше не повторялось?

Для начала осознайте простую вещь.

В режиме автоматического выбора точки фокусировки, фотоаппарат выберет наиболее контрастные места кадра для фокусирования.

Более подробно про то, как работает автофокус фотоаппарата и почему фотоаппарат фокусируется плохо, вы узнаете в статье по ссылке.

Рекомендую ознакомится. Это снимет много вопросов.

Например.

Жених в черно-белом костюме будет более приоритетен для автоматической фокусировки, нежели невеста в белом, стоящая в метре от жениха.

Отдавая выбор точки фокусирования, соответственно выбор места для фокусировки, вы получите четкий снимок жениха. Даже если вы желали сфотографировать невесту.

Как быть?

Как фокусироваться правильно

Способ только один, и проверен он сотнями опытных фотографов.

Начинающим фотографам нужно всегда использовать этот способ, особенно на простых моделях фотоаппаратов.

Отключите автоматический выбор точки фокусировки самим фотоаппаратом.

Переключите камеру в ручной режим выбора точки фокусировки и устанавливайте точку фокусировки самостоятельно.

Всегда и везде.

Это предотвратит уход фокуса в любые иные контрастные места кадра.

Фотоаппарат будет послушно фокусироваться туда, куда указывает точка фокусировки. Он будет искать контрастные места, нужные для правильной работы автофокуса в том месте, куда указывает точка фокуса.

Соответственно, фотоаппарат сфокусируется туда, куда указывает точка фокусировки.

Например.

Фотография из статьи была снята при вручную установленной точки фокуса на пучок листьев, который вы и наблюдаете в зоне резкости.

Что произошло, если бы я использовал автоматический выбор точки фокусировки самим фотоаппаратом?

Смотрите.

Пучок листьев менее яркий и менее контрастный, чем яркоосвещенный задний план с желтыми листьями и деревьями.

Фотоаппарат бы выбрал местом для фокусирования более контрастные объекты и сфокусировался бы на задний план.

Фотография бы получилась с резким задним планом и размытым передним, что мне было бы совсем ненужно.

Точка фокуса, выбранная вручную, предотвратила уход фокуса на яркий задний план.

Что такое Фокус?

На каждой сделанной фотографии есть фокальная плоскость. Это область пространства, которая может быть максимально резкой на фотографии.

Принято считать, что фокальная плоскость, это что-то вроде окна, которое пересекает сцену, которую вы фотографируете. А любой объект на вашей фотографии, который касается этого окна, находится «в фокусе». А когда вы перемещаете эту плоскость, то есть окно вперед и назад, чтобы получить резкий кадр, это называется фокусировкой.

В современных фотоаппаратах фокусировка обычно происходит в объективе, внутри которого находятся линзы, которые могут перемещаться вперед и назад для изменения оптического пути света. В том же духе, если вы физически отодвинете объектив от камеры, вы измените положение фокуса. (Так работают экестендеры, это такие удлинительные кольца для макросъемки.)

Фокусировка происходит либо автоматически, либо вручную. Автоматическая фокусировка или автофокусировка — это когда система камеры управляет двигателем для перемещения линз объектива для изменения фокуса. Чтобы сфокусироваться вручную, вам нужно вместо этого повернуть фокусировочное кольцо на объективе.

NIKON D800E + 105 мм f / 2,8 ФР 105 мм, ISO 200, 1/320, f / 5,6

Как вы активируете автофокус?

Вы можете заблокировать фокус, используя кнопку спуска затвора или

Вы можете заблокировать / активировать фокус с помощью кнопки AF-ON.

Выбор между этими двумя способами запуска и блокировки автофокуса определит, какой режим фокусировки больше подходит для вашего стиля съемки.

Фокусировка кнопкой спуска затвора

Самый распространенный способ запуска и блокировки автофокуса – нажатие до половины кнопки спуска затвора.

Побочный эффект этого способа заключается в том, что теперь ваш метод фокусировки связан со срабатыванием затвора камеры. Если задуматься, то время, затраченное на то чтобы сделать снимок, на самом деле не связано с фокусировкой. Это отдельные процессы.

Фокусировка задней кнопкой (ФЗК) / Кнопка AF-ON

При помощи кнопки AF-ON вы можете разделить функции фокусировки и съемки кадра. Тем самым освободив кнопку спуска затвора от функции старта и блокировки автофокуса.

Проверьте инструкцию к своей камере, чтобы выяснить, какие пользовательские настройки позволяют переназначить функцию старта и блокировки автофокуса на кнопку AF-ON.

При выборе метода фокусировки задней кнопкой – как правило, с помощью кнопки AF-ON – изменится способ запуска и блокировки автофокуса. Вместо того чтобы наполовину нажимать кнопку спуска затвора для старта и блокировки автофокуса, вам нужно нажать кнопку AF-ON, а когда камера сфокусируется – отпустить ее, заблокировав тем самым автофокус.

Обычно при ФЗК используется непрерывная фокусировка в сочетании со стартом / блокировкой автофокуса при помощи кнопки AF-ON. Таким образом, вы можете постоянно отслеживать движение, и открыть затвор в нужный момент. Или вы можете снимать портреты (или неподвижные объекты), блокировав автофокус, просто отпустив кнопку AF-ON. Проще говоря, чтобы снять портрет, вы активируете автофокус нажатием кнопки AF-ON, а когда камера сфокусируется, отпустите кнопку AF-ON. Камера не будет перефокусироваться до тех пор, пока вы не активируете автофокус снова.

В некоторых случаях такой метод имеет определенные преимущества.

Например, если вы фотографируете мероприятие, на котором вручаются награды, а награждаемые каждый раз стоят в одном и том же месте, метод ФЗК работает очень хорошо – вам нет необходимости каждый раз перефокусироваться, поскольку камера и объектив сфокусированы в той же точке, что и перед этим. Кроме того, вам не придется постоянно держать палец на кнопке AF-Lock, потому что при ФЗК, фокус блокируется, когда вы отпускаете кнопку AF-ON.

В этом и заключается элегантная простота использования метода ФЗК. Тем не менее, как бы я ни старался, я не смог привыкнуть к этому методу, так что я по-прежнему использую кнопку спуска затвора для блокировки и удерживания автофокуса.

Непрерывный и одиночный автофокус

Другое важное решение, которое вы должны принять при использовании автофокуса, — это выбрать режим фокусировки. Двумя наиболее важными и распространенными вариантами являются непрерывная автофокусировка и одиночная:

Непрерывный следящий автофокус также известен как AI Servo (Canon) и AF-C (Nikon). По сути, это означает, что ваша камера постоянно подстраивает фокусировку, пока вы удерживаете нажатой наполовину кнопку спуск. Это идеальный вариант, когда вы фотографируете движущийся объект.

Одиночный автофокус также известен как One-Shot (Canon) и AF-S (Nikon). В этом случае, как только ваша камера сфокусируется, она заморозит фокус, пока вы не отпустите кнопку спуск и не повторите попытку. Это идеально, когда ваш объект и камера полностью неподвижны, и нет необходимости постоянно настраиваться для правильной фокусировки.

Некоторые камеры имеют третий режим — Auto-Servo Autofocus — который анализирует сцену и автоматически выбирает между этими двумя параметрами.

Если вы используете автофокус, мы рекомендуем использовать одиночный режим автофокуса для типичных пейзажных и архитектурных фотографий и непрерывный следящий для большинства других изображений, таких как живая природа или спорт.

NIKON D800E + 70-200 мм f / 4 ФР 175 мм, ISO 100, 1/250, f / 4.0

⇡#Helicon Focus: правда в деталях

Про Helicon Focus так и хочется сказать — таким должен был быть стандартный инструмент автоматического наложения слоев в Adobe Photoshop CC. Он продуман во всех отношениях и очень удобен, работает весьма стабильно и в умелых руках дает потрясающие результаты.

Helicon Focus может использоваться как самостоятельное приложение или как дополнение к Adobe Lightroom.

Основное его назначение — смешивание нескольких изображений с разными областями фокуса, в результате чего генерируется комбинированная картинка с увеличенным значением ГРИП (глубина резко изображаемого пространства). Приложение Helicon Focus незаменимо при работе с микроскопом, и некоторые его функции прямо связаны с подобной аппаратурой. Например, в программе предусмотрена опция устранения пятен пылевых загрязнений на сенсоре устройства. Для этой цели программа строит карту загрязненных участков и при обработке фото компенсирует небольшие проблемные фрагменты. Также в состав приложения входит инструмент Helicon Remote, позволяющий управлять с компьютера процессом создания серии изображений с разными параметрами.

Чтобы корректно объединить стековые снимки, приложение использует уникальную технологию генерирования карты глубины. Для каждого кадра Helicon Focus составляет черно-белое изображение, которое определяет четкие и размытые области. Это же монохромное изображение является картой глубины и маской для выделения нужных областей. Карту глубин можно сохранить отдельно — она может понадобиться, скажем, для научных целей, для обработки по маске в Photoshop, а также для разработки трехмерной графики.

Главная цель приложения — работа со стековыми слоями и генерирование четкого изображения. Однако среди возможностей Helicon Focus имеется и необычная опция — создание трехмерной модели. Используя карту глубины, программа «выдавливает» плоскую фотографию и создает рельефную поверхность.

Чем больше стековых слоев используется в проекте, тем точнее генерируется трехмерная модель. Последнюю можно экспортировать в формат OBJ. Заметим, что это не главная функция приложения, да и работает она не совсем корректно.

Разработчики заложили в программу несколько алгоритмов обработки фото, и если вы вдруг останетесь недовольны результатом — можете изменить в настройках подход к определению границ между четкими и размытыми областями снимка.

Объединяя снимки, вы можете управлять радиусом области для определения фокуса. Именно этого параметра больше всего недостает в стандартном инструменте Photoshop, который ошибается и делает «рваные» переходы от размытой области к четкой. Контролируя процесс объединения снимков в Helicon Focus, можно также управлять сглаживанием, маскируя переход от одного стекового слоя к другому.

Приложение Helicon Focus самодостаточно — по большому счету для подготовки финального изображения вы можете даже полностью отказаться от Photoshop. В программе Helicon Focus предусмотрены инструменты ретуши, которые дают возможность завершить обработку снимка, настроив цветопередачу, увеличить четкость отдельных участков и устранить некоторые дефекты.

Стоит также отметить поддержку большого количества популярных форматов, включая RAW, TIFF (8 и 16 бит), JPEG, JPEG 2000, BMP и прочие. Программа использует метаданные EXIF, заложенные в изображения. Объединяя снимки, Helicon Focus может создавать и целые микропанорамы, расширяя видимую область.

Объемные поверхности, полученные на основе карт глубин, могут быть экспортированы в стереоизображения. Пользователю доступны разные технологии 3D-картинки: обычная стереопара, а также различные комбинации цветного анаглифного изображения.

Для наглядности и удобной демонстрации многослойного изображения Helicon Focus дает возможность создавать анимацию. На основе шаблонного плеера для веб-страницы приложение может создавать интерактивную анимацию с покадровым воспроизведением. При просмотре такой анимации создается иллюзия того, что вы смотрите в микроскоп и наводите резкость. При этом можно в любой момент остановить просмотр и перейти к тому или иному кадру секвенции.

Кроп фактор и фокусное расстояние

На всех фотокамерах начального уровня стоят матрицы урезанного размера. Их еще называют кропнутыми. Зачем это делается? Такой прием позволяет удешевить производство фотокамер и сделать их более доступными для широких масс фотолюбителей.

Пример того сколько пространства попадает в кадр с одним и тем же объективом на камерах с кроп матрицей и с полным кадром

Если взять объектив для полнокадровой фотокамеры, и поставить его на фотоаппарат с кроп фактором, то видимая часть изображения уменьшится примерно в полтора раза. На камерах Canon коэффициент уменьшения будет 1.6. У Nikon он составляет 1.5.

Поэтому, объектив с фокусным расстоянием 35 мм на кропе будет помещать в себя примерно как объектив с фокусным расстоянием 50 мм на полном кадре.

Однако, многие не учитывают что искажения перспективы останутся прежними. Очень распространенная ошибка при переводе фокусных расстояний на кропнутые камеры.

Заключение

Фокусное расстояние объектива далеко не последний пункт, на который необходимо обращать внимание во время фотосъемки.

Многие забывают, что объектив для фотографа важнее, чем фотоаппарат. Поскольку именно он рисует картинку. Фотокамера лишь фиксирует ее. Ни одна самая крутая камера не «вытянет» картинку, если снимок сделан на дешевый некачественный объектив.

А вот хороший объектив, установленный на дешевом фотоаппарате, сможет вас удивить. Поэтому, к выбору оптики нужно относится максимально ответственно и не забывать, что фокусное расстояние объектива далеко не последний параметр для получения качественного фотоснимка.

Влияние фокусного расстояния на искажения в портретной съемке

Длина фокусного расстояния также влияет на передачу перспективы и на искажения. Особенно в портретной фотосъемке. Широкоугольные объективы не подходят для портретной фотосессии, поскольку сильно искажают лица моделей.

Наглядно это можно увидеть на фото ниже. Первый портрет сделан на телеобъектив, а последний на широкоугольный.

Более длиннофокусные расстояния приукрашивают лица и придают чертам лица менее выпирающий вид.

Поэтому, портреты лучше снимать, начиная от фокусных расстояний 85 мм и более. На фото выше можно сравнить изменения. Первый портрет снят на телеобъектив 350 мм. А самый последний кадр снят на 19 мм (широкоугольный) объектив.

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

Принцип работы фазового датчика

Разберем фазовую автофокусировку, она чаще применяется на зеркальных камерах, и чтобы все стало понятней сперва разберем схему зеркалки.

1. Луч света
2. Главное зеркало
3. Вспомогательное зеркало
4. Матрица и затвор
5. Штифт для регулировки главного зеркала
6. Штифт для регулировки вспомогательного зеркала
7. Датчик фазовой фокусировки
8. Пентапризма
9. Оптический видоискатель

Свет формирующий изображение (1) проходит через объектив и попадает на полупрозрачное главное зеркало под углом 45 градусов (2). Зеркало отражает часть луча света на пентапризму (8). Пентапризма волшебным образом переворачивает изображение и передает его в видоискатель (9). Другая часть света проходит сквозь главное полупрозрачное зеркало (2) и отражается от вспомогательного зеркала (3) на фазовый датчик (7). В фазовом датчике находятся сенсоры. Для определения одной точки автофокусировки используется два сенсора. Камера анализирует и сравнивает сигналы, полученные с сенсоров. При несовпадении сигналов автофокус корректирует фокусировку, и сравнение производится еще раз.

Как я уже говорил выше, свет, который отражается от вспомогательного зеркала, попадает на два сенсора. Для каждой точки фокусировки, которую вы видите в видоискателе, есть два крошечных фазовых сенсора — по одному на каждую сторону объектива, как показано на рисунке выше под пунктом 7. Для простоты понимания рисунок упрощен, на нем показывается два отдельных световых луча, достигающих двух отдельных сенсоров. На самом деле, в современном устройстве определения фазы гораздо больше двух сенсоров, и эти сенсоры расположены очень близко друг к другу. Когда свет достигает этих двух сенсоров, если объект находится в фокусе, световые лучи с краев объектива сходятся прямо в центре каждого сенсора (как они это делают на матрице камеры). Оба сенсора будут иметь одинаковые изображения, указывая на то, что объект действительно находится в идеальном фокусе. Если объект не в фокусе, свет сойдется не в центре, а в других частях сенсора.

Как я уже упоминал выше свет, попадая в датчик, проходит через линзы и попадает на светочувствительные сенсоры. Когда фокусировка правильная, свет из краев линзы сходится в самом центре каждого сенсора. Если на обоих сенсорах изображение одинаковое — это значит, что фокусировка правильная. При неправильной фокусировке свет сойдется не в центре, а в других частях сенсора.

На рисунках 1–4 представлены варианты, когда фокусировка произошла (1) слишком близко, (2) правильно, (3) далеко и (4) слишком далеко. Поправка фокусировки с помощью линз объектива производится столько раз, сколько нужно для достижения правильной фокусировки. Система фазовой фокусировки очень быстра, поэтому все расчеты и поправки занимают доли секунды. Когда система сфокусировалась, камера подает сигнал и теперь можно нажать на кнопку спуск.

На чем фокусироваться

В большинстве случаев вы должны просто сфокусироваться на своем объекте съемки. Как правило, если вы фотографируете человека, сфокусируйтесь на одном из его глаз. То же самое относится к фотографии дикой природы, фотографии событий и так далее. Однако часто у вас есть немного творческой свободы, при фокусировке. К примеру, вы фотографируете цветок. Стоит ли сфокусироваться на ближайшем лепестке или на красочном центре? Любой из вариантов не является неправильным. Все сводится только к тому, что вы хотите передать на своей фотографии.

Все, что на вашей фотографии вышло резким, туда и будет акцентированно внимание, используйте это в своих интересах. Если вы захотите, то вы можете сфокусироваться на неожиданном месте, чтобы привлечь внимание к определенной части вашей фотографии. Например, сделайте «портретную» фотографию, на которой вы фокусируете внимание на руках человека, а не на его глазах, даже если на вашей фотографии видно его лицо. Фотография субъективна, в ней нет нерушимых правил, которые вы должны безоговорочно соблюдать. Используйте творческое, художественное решение.

NIKON D7000 + 105 мм f / 2,8 ФР 105 мм, ISO 100, 1/40, f / 3,2

Выбор области АФ

Все камеры позволяют группировать точки автофокуса в области, как альтернативу использования одной точки AФ. Как будут располагаться области автофокусировки, и сколько в них будет входить точек фокусировки – зависит от конкретной модели камеры. Загляните в инструкцию к вашей камере, чтобы уточнить этот момент.

Выбор точки или области зависит от того, какие датчики автофокуса используются в вашей камере: крестообразного типа или нет.

Датчики крестообразного типа способны фокусироваться как на горизонтальных, так и на вертикальных линиях. Обычно лишь несколько датчиков в центре – датчики крестового типа.

Это обстоятельство следует учитывать при выборе точек AФ.

Именно поэтому датчики АФ, лежащие за пределами центральной области, во многих случаях не так уж легко использовать. Конечно, в этом случае отличным вариантом может показаться блокировка автофокуса с последующей перекомпановкой кадра. Но и у этой техники есть недостатки.

Вернемся к идее осознанного выбора:

Если вы фотографируете сцену с движущимися объектами, особенно такую, где объекты двигаются беспорядочно, лучше выбрать область, а не отдельную точку автофокусировки. Такой выбор также может быть полезным, если вы позволяете камере самостоятельно выбирать точку автофокусировки.

Для съемки портретов предпочтительнее использовать фокусировку по одной точке и самостоятельно выбрать точку, где бы вы хотели сфокусироваться. Обычно это глаза модели, или ее ближайший к вам глаз.

Если бы при съемке фотографии, размещенной в самом начале статьи, я бы выбрал область АФ, а не конкретную точку, то, скорее всего, в фокусе была бы ближайшая к нам рука. Не самый лучший выбор. Так что решение о том, где фокусироваться, должно было остаться за мной.

Блокировка фокуса и перекомпоновка кадра

Если объект съемки находится не в центре, то у вас есть два варианта чтобы сфокусироваться и блокировать фокус:

• Использовать соответствующие, нецентральные точки автофокусировки (но если они окажутся не крестового типа, вы можете столкнуться с некоторыми проблемами), или

• Сфокусироваться по центральной точке, блокировать фокус и перекомпоновать кадр.

Еще одна ситуация, когда вы можете использовать технику блокировки фокуса и перекомпоновки кадра – когда в сцене присутствует сильное контровое освещение, и камера испытывает затруднения с автоматической фокусировкой. Фотография ниже – типичный пример такого случая:

Эту фотографию я снимал прямо против солнца, и чуть было не ослеп от яркого света и заливающего глаза пота – так что мне пришлось сделать серию снимков, немного перемещаясь в сторону. Все это было проделано для того, чтобы быть уверенным в том, что я получу хотя бы несколько четких снимков.

Я предварительно сфокусировался на паре, затем заблокировал автофокус и перекомпоновал кадр. Глубины резкости на f/7.1 для этой фотографии было достаточно, чтобы исключить любую ошибку фокусировки, вызванную перекомпоновкой кадра.

Так мы подходим к потенциальной проблеме техники блокировки фокуса и перекомпоновки кадра – когда вы перемещаете камеру, изменяя композицию кадра, вы рискуете слишком сильно сместить плоскость фокусировки.

Если ваш объектив имеет идеально ровную плоскость фокусировки, то как только вы сместите камеру даже на незначительное расстояние с целью изменить композицию кадра, дистанция фокусировки, конечно, останется тем же самым, но плоскость фокусировки сместится вслед за камерой.

Так что, если вы изменили композицию так, что ваш объект теперь находится не в центре кадра, плоскость фокусировки может оказаться чуть позади него. В результате вы получите фотографию, которая выглядит немного размытой (это может выглядеть как результат бэк-фокуса объектива, но причина здесь совершенно иная).

Смещение плоскости фокусировки при использовании метода блокировки фокуса и перекомпоновки кадра не представляет серьезной проблемы, например, при съемке на телеобъектив портрета крупным планом. В этом случае перемещение камеры в сторону от глаз модели для изменения композиции будет незначительно и едва повлияет на плоскость фокусировки, и ГРИП, скорее всего, с легкостью покроет любые незначительные огрехи фокусировки.

Но на открытой диафрагме при использовании широкоугольного объектива это становится потенциально серьезной проблемой: когда вы поворачиваете корпус для изменения композиции, расстояние фокусировки не может оставаться правильным. Это напрямую зависит от того, насколько вы перемещаете камеру, какая у вас есть ГРИП, а также от кривизны фокальной плоскости вашего объектива.

Принимая во внимание это обстоятельство, отличной идеей будет чересчур не увлекаться техникой блокировки фокуса и перекомпоновки кадра.

Если вы уверены, что ваши нецентральные точки АФ достаточно точны – лучше используйте соответствующую точку автофокусировки, вместо перекомпоновки кадра.

Автор: Нил ван Никерк / Перевод: Алексей Маслов
Больше полезной информации и новостей в нашем Telegram-канале «Уроки и секреты фотографии». Подписывайся!
Метки: Настройки камеры, Основы фотосъёмки, Уроки фотографии

Об авторе: Алексей Маслов

Для меня фотография — страсть всей моей жизни. Я всегда в поиске самых интересных тем, новостей и направлений в фотографии, и стремлюсь поделиться ими с вами, наши читатели. Буду рад видеть вас в моём Instagram: @spp_alex_spp

Похожие записи
• Как использовать виртуальный горизонт в фотоаппаратах Nikon
• 5 идей для креативных портретов в любом месте
• Выдержка: какую использовать для разных видов фотографии

« Предыдущая запись

Что такое фокусное расстояние объектива

Если говорить по научному, то фокусное расстояние объектива – это расстояние от оптического центра объектива до светочувствительного элемента. А если простыми словами, то оно определяет масштаб картинки, которую вы получите в итоге. Чем больше цифровое значение, тем сильнее будет приближение.

Фокусное расстояние объектива измеряется в миллиметрах. Если у вас зум объектив, оно может меняться. На таких объективах всегда пишут минимальное и максимальное фокусное расстояние. Например оно может быть 24-70 или 70-200мм.

Если разделить максимальное значение на минимальное, то получим кратность объектива.

Другими словами, это означает, во сколько раз данный объектив увеличивает изображение.

На что влияет фокусное расстояние? Во-первых, на степень приближения объекта съемки. Во-вторых, оно влияет на углы обзора. Чем оно меньше, тем больше угол обзора. И наоборот, при увеличении, уменьшаются углы обзора. В цифрах эта зависимость обратно пропорциональная.

Ручная фокусировка против автофокуса

Изначально все объективы выпускались с ручной фокусировкой. Автофокус — сравнительно новое изобретение и впервые он появился в объектива в 1977 году.

Системы автофокусировки используют моторчик, который находится в объективе или камере для фокусировки на объекте съемки. Просто нажмите кнопку спуска затвора наполовину, и камера сфокусируется на выбранном вами объекте.

Большинство фотографов используют автофокус чаще, чем ручной. Основная причина — удобство; это проще, чем фокусировка вручную. Автофокус также имеет тенденцию быть быстрее, а во многих случаях он также более точен (например, следящий автофокус для движущегося объекта). Вот почему фотографы, специализирующиеся на спорте и дикой природе, склонны так сильно полагаться на автофокус.

Тем не менее, про ручную фокусировку забывать нельзя. Если у вашей камеры возникают проблемы с автофокусировкой, например, в темных условиях, ручная фокусировка решит эту проблему и позволит выполнить точную фокусировку. А если вы предварительно сфокусируетесь и установите объектив в режим ручной фокусировки, переключив соответствующий рычажок, то вы можете заблокировать фокус для серии фотографий. Хотя большинство фотографов используют автофокусировку больше, чем ручную, полезно уметь пользоваться обоими.

NIKON D7000 + 24 мм f / 1,4 ФР 24 мм, ISO 100, 1/2500, f / 1,8

Режимы автофокусировки

Очень важная часть фокусировки — это выбор правильного режима автофокуса. Здесь вы сообщаете своей камере, какую стратегию фокусировки вы хотите применить, чтобы камера могла принимать правильные решения о том, в какой зоне кадра находится ваш объект и какую площадь выделить для фокусировки.

Ваша система автофокуса состоит из точек фокусировки, которые соответствуют областям, на которые может сфокусироваться ваша камера. Например, вот два вида точек фокусировки на зеркалках от Nikon:

Точки фокусировки Nikon D5000 и Nikon D300s

Обычно чем больше количество точек фокусировки, тем лучше. Во-первых, мы получаем большую зону покрытия, во-вторых нам легче отслеживать движущийся. Тем не менее, вы все равно должны сказать своей камере, как использовать эти точки, иначе и от большого количества точек фокусировки будет мало пользы. Вот где режимы автофокусировки вступают в игру:

Автофокусировка по одной точке: камера использует только одну точку фокусировки, которую мы выбираем самостоятельно. Это полезно, когда ваша камера и объект не двигаются, и вам не важно отслеживание движения. Этот режим может работать с непрерывной автофокусировкой, но не отслеживает быстро движущиеся объекты в нескольких точках. Помните самая точная точка автофокусировки это центральная

Динамическая автофокусировка: вы так же выбираете одну точку фокусировки. Но в этом случае, камера может отслеживать ваш объект, если он перемещается в области окружающих точек (вы обычно можете указать область, на которую камера будет обращать внимание). Этот режим подходит для съемки дикой природы.

Автофокусировка с 3D-слежением: мы назначаем точку, а камера затем сама решает, сколько вспомогательных ей нужно, чтобы отследить изменение положения объекта в кадре. Преимущество режима 3D слежения в том, что фотокамера использует встроенную систему распознавания образов, автоматически считывая цвета и следуя самостоятельно за объектом, а вы просто компонуете снимок во время движения объекта.

Автофокусировка по группам точек: камера использует несколько точек автофокусировки одновременно, обычно пять. Он дает всем им одинаковый приоритет и фокусируется на ближайшем объекте, расположенном в любой из пяти точек. Это полезно для сложных ситуаций с автофокусом, таких как летящие птицы и т.п.

Автофокусировка с автоматическим выбором области — это когда ваша камера автоматически сканирует сцену и выбирает объект (часто ближайший к вашей камере объект или лицо). Мы не рекомендуем этот режим, так как он дает вам меньше контроля над фокусом.

*Не все камеры имеют эти опции, а некоторые и вовсе могут иметь дополнительные режимы и зоны, особенно для автофокусировки видео. Точные названия режимов также могут отличаться в зависимости от вашей модели и марки камеры — но это общая структура параметров, которые стандартны.

Вы довольно быстро сможете понять, какие режимы и зоны вам подходят для тех или иных ситуациях. Тем не менее, полное освоение этих режимов требует времени и практики, и это не та вещь, которую вы можете выучить за одну ночь.

Динамический режим зоны АФ

Настройки автофокуса Nikon D3300

© 2014 Vasili-photo.com

Вернуться к оглавлению инструкции

 

Многие из настроек автофокуса, о которых будет сказано ниже, доступны только в режимах P, S, A и M.

Nikon D3300 не имеет собственного фокусировочного мотора, а потому автоматическая фокусировка для Nikon D3300 возможна только с объективами, оснащёнными индивидуальным встроенным фокусировочным мотором. Такие объективы имеют маркировку AF-S или AF-I.

Не забывайте, что системе автофокуса требуется некоторое время, чтобы выполнить наводку на резкость. Это означает, что никогда не следует нажимать кнопку спуска до упора одним движением. Нажмите её до половины, дайте камере сфокусироваться и лишь затем спустите затвор. Ещё удобнее использовать для фокусировки кнопку AE-L/AF-L сзади фотоаппарата.

Для эффективного использования автофокуса вам нужно освоить переключение между режимами работы автофокуса и между режимами выбора фокусировочных точек. И то, и другое делается через меню информационного экрана, которое вызывается кнопкой i. Переключение между автоматической и ручной фокусировкой удобно осуществлять с помощью переключателя A-M на объективе.

Если вы испытываете какие-то трудности, связанные с автоматической фокусировкой, вам может помочь статья «Как пользоваться автофокусом».

Режим фокусировки

AF-A

Автоматический следящий автофокус. В этом режиме Nikon D3300 самостоятельно определяет, движется объект съёмки или нет, и на этом основании автоматически применяет либо покадровый, либо непрерывный способ фокусировки, каждый из которых будет описан ниже по отдельности. Если вы используете для фокусировки кнопку спуска затвора, то режим AF-A будет для вас наиболее предпочтительным в большинстве ситуаций.

AF-S

Покадровый следящий автофокус. При нажатии кнопки спуска наполовину Nikon D3300 фокусируется на выбранном объекте, после чего блокирует фокус, позволяя вам изменить компоновку кадра и лишь затем спустить затвор.

AF-C

Непрерывный следящий автофокус. Автофокус работает непрерывно, пока кнопка спуска нажата наполовину. Непрерывный режим удобен для съёмки движущихся объектов, а если вы используете фокусировку задней кнопкой, как это делаю я, то режим AF-C можно использовать постоянно.

MF

Ручная фокусировка. Бесполезный пункт меню, поскольку использовать переключатель на объективе гораздо удобнее.

При фокусировке вручную следите за зелёной точкой в нижнем левом углу видоискателя: она загорается, когда объект находится в фокусе.

Кроме того, вы можете включить электронный дальномер, который будет подсказывать вам, в какую сторону следует крутить кольцо фокусировки. MENU > Меню настройки > Дальномер > Вкл. > OK.

Режим зоны АФ

Под этим названием скрывается способ, с помощью которого вы или камера выбираете датчики автофокуса, которые будут использованы при наводке на резкость.

Одноточечная АФ

Используется одна из одиннадцати точек фокусировки, которую вы выбираете при помощи мультиселектора.

Динамическая АФ

Вы выбираете начальную фокусировочную точку, но если объект съёмки перемещается в процессе фокусировки, камера продолжает отслеживать его перемещение и корректировать фокус, используя соседние фокусировочные точки.

3D-слежение (11 точек)

Наиболее прогрессивный режим. Является усовершенствованной версией динамической автофокусировки. Стоит объекту съёмки покинуть выбранную изначально фокусировочную точку, камера тут же автоматически переключается на соседнюю, продолжая удерживать объект в фокусе. Я использую 3D-слежение в большинстве случаев.

Автоматический выбор зоны АФ

Режим по умолчанию. Nikon D3300 самостоятельно решает, какие из одиннадцати точек фокусировки ему использовать. Обычно он справляется неплохо, но случаются и ошибки, а потому применять этот режим стоит с осторожностью.

Фокусировка задней кнопкой

Если вы собираетесь для активации автофокуса использовать кнопку AE-L/AF-L (основная статья – «Фокусировка задней кнопкой»), то вам придётся проделать следующие действия.

Чтобы активировать фокусировку задней кнопкой: MENU > Меню настройки > Управление > Функция кнопки “AE-L/AF-L”, выберите AF-ON.

Выберите непрерывный следящий режим автофокуса (AF-C) в меню информационного экрана (кнопка i). Если вы собираетесь использовать фокус-ловушку – выберите покадровый режим (AF-S).

Поскольку на Nikon D3300 кнопка AE-L/AF-L используется ещё и для защиты снимков от удаления, целесообразным будет отключить автоматический просмотр кадра сразу после съёмки: MENU > Меню настройки > Просмотр изображения > Выкл. > OK.

Вернуться к оглавлению инструкции

 

DSLR техника: что ломается в «зеркалках»

С течением времени фототехника (любая) становится всё более и более доступной. Значительно подешевели и зеркальные/беззеркальные аппараты. И если раньше «зеркалка» была прерогативой профессиональных фотографов и энтузиастов фотодела, то теперь DSLR-аппараты доступны и для любителей.

Количество аппаратов возросло, а вместе с ним и количество неисправностей.

Рассмотрим некоторые типичные из них.

 

Объективы — расходный материал?

Удешевление техники в целом не далось пользователям даром.   Платой за низкий порог вхождения стали надежность и качество.

За примерами далеко ходить не надо. С некоторых пор все «китовые» (т.е. поставляющиеся в комплекте с «тушкой»-камерой) объективы Nikon комплектуются пластмассовым байонетом. Это самое слабое место таких объективов. Если объектив начального уровня Nikkor 18-55 довольно легок, и не сильно нагружает байонет, то уже Nikkor 18-135, 18-105 уже явно тяжелы для пластмассового крепления. На практике любое падение фотоаппарата с таким объективом означает обламывание салазок байонета. Были зафиксированы случаи повреждения крепления даже после легкого удара рукой по объективу во время съемки. Что же делать в таких случаях? К счастью, новые байонеты на такие объективы вполне доступны, и мы можем предложить замену. К сожалению, новые детали так же пластмассовые, но такой ремонт всё равно более привлекателен, чем покупка нового объектива. К слову, в дорогих объективах для Nikon байонет всё же металлический.

 

А какова ситуация у главного конкурента, т.е. в системе Canon?

И там тоже не всё безоблачно. Расходным материалом для объективов Canon является шлейф привода диафрагмы. В отличии от системы Nikon, управление диафрагмой в объективах Canon электронное. Осуществляется оно отдельным шаговым мотором, который по команде от фотоаппарата закрывает лепестки диафрагмы на заданное значение. В зум-объективах блок диафрагмы подвижен относительно крепления объектива, и электрические сигналы передаются через гибкий шлейф. Он то и ломается после некоторого времени использования (примерно от года активной работы). Усугубляет положение то, что шлейф там работает в экстремальных условиях — угол изгиба изменяется от острого до почти 180 градусов. Этой «болячке» подвержены не только «фирменные» объективы Canon, но и совместимые Sigma, Tamron.

Не стоит думать что только система EOS такая «плохая». Современные объективы напичканы подвижными шлейфами, и ломаются все. Даже последнее поколение «китовых» Nikon’ов с механической диафрагмой без шлейфа фокусировки нераотоспособно.

Для EOS проявление неисправаности примерно такое: фотоаппарат не может снимать на прикрытой диафрагме, и при нажатии на спуск выдает ошибку 99 (error 99), либо ошибку 01. Если диафрагма застряла в закрытом состоянии, то такой объектив еще и не может сфокусироваться. Ремонт таких объективов вполне возможен путем замены дефектного узла, практически на каждый объектив доступен аналог оригинального шлейфа.

Что же система Sony A?

Распространена эта система меньше, и в ремонт попадает реже. Но попадает. В основном неисправность стандартная — невозможность автофокусировки.  Причем при попытке сфокусироваться слышен сильный треск, линзоблок фокусировки хаотически вращается.

Причина такого поведения — сломанные зубцы венца фокусировки, из-за их «пластмассовости». Алгоритм фокусировки на этой системе крайне простой: при включении или подсоединении объектива «отвертка» на фотоаппарате крутит фокус на объективе «до упора», а упор фотоаппарат определяет по резкому возрастанию тока через фокусировочный мотор. Сила, прилагаемая фотоаппаратом к системе шестерен довольна высока, и пластмассовый венец на фокусировочном тубусе  не выдерживает — «слизываются» пару зубцов в самом конце венца. Этот узел можно заменить, а можно восстановить, результат одинаково хороший.

Ультразвуковые моторы — лишняя возможность поломки?

Эта сравнительно новая технология уже прочно обосновалась практически во всех системах. Плюсов масса: быстрая, бесшумная фокусировка, более точное попадание в фокус. Эта технология потому и называется Ultrasonic Silent Motor, USM. Рассмотрим эту технологию с точки зрения надежности. Как показывает практика, возможностей появления неисправности в этом узле больше, чем в классической системе с электромагнитным коллекторным мотором.

Во-первых, USM-моторы сильно боятся грязи в зазорах между статором и ротором. Налипшая пыль и грязь изменяет условия зацепления ротора и статора, а грязь на пластинах статора изменяет резонансную частоту системы ротор-статор. В результате двигатель перемещает линзу фокуса рывками, не может дотянуть до точки фокусировки, или вовсе стоит на месте. Интересно то, что USM двигатель сам по себе является источником пыли, перемещение ротора потихоньку протачивает в поверхностях канавку выработки, выбрасывая металлическую пыль вокруг мотора.

Кроме того, для работы некоторых объективов необходима точная система обратной связи по положению фокусировочного блока. Для этих целей часто используют магниторезистивные головки (MR-head), которые скользят по поверхности специальной магнитной ленты.   Деформация кронштейна головки, выход головки из строя, стирание магнитной ленты (бывает и такое) — всё это приводит к нарушению автофокусировки. И если USM двигатели подлежат восстановлению/профилактике, то неисправности MR-головок/ленты можно исправить только заменой.

Body, «тушки» — что ломается там?

Неисправностей «тушек», примерно столько, сколько моделей есть на рынке. Но в основном все они связаны с естественным износом узлов механики зеркала и затвора.

К примеру, ресурс затвора многих фотоаппаратов в среднем равняется 50 000 — 100 000 снимкам.  Шторно-щелевой затвор довольно сложен, скорость движения шторок высока, потому ресурс этого узла не бесконечен. Затворы на сегодняшний день возможно менять целиком, с последующей настройкой, возможно менять только шторки, почти на все модели камер можно купить комплект шторок для замены.

Расходными материалами  являются также двигатели взвода зеркала/затвора, их коллектор и щетки истираются буквально в труху. Замена их так же не вызывает проблем. Иногда износ двигателей приводит к выходу из строя микросхем управления, часто с дымом и треском.

Некоторые фотоаппараты с крайне большим пробегом сегодня уже начинают испытывать проблемы связанные с износом механических узлов. Например на Nikon D50, D70 может не полностью подниматься зеркало, перекрывая нижнюю часть кадра, у Nikon D300, D700 залипает зеркало в верхнем положении, Olympus E300 дает черный кадр, у Canon 5D перекашивает зеркало и так далее. Общими поломками являются выход из строя картоприемников, причем не только CF, но и SD.

 

 

Накамерные импульсные вспышки

Работа внешней вспышки тяжела и терниста. Посудите сами, энергия одной полной вспышки равняется 58Дж, это сравнимо с выстрелом из пневматической винтовки. В таких условиях ксеноновая лампа вспышки тоже имеет ограниченный ресурс. В условиях плотных съемок лампа служит около двух лет, постепенно растрескиваясь. К концу срока службы лампа срабатывает далеко не каждый раз, вообще не срабатывает при неполном заряде накопительной ёмкости. Такие лампы можно (и нужно) менять на новые, для практически любой вспышки новые лампы доступны. При установке не родных ламп с большей мощностью возможно потерять транзистор IGBT, который регулирует мощность импульса. С пробитым IGBT вспышка делает «пыхи» только на полную мощность, а в режиме TTL вовсе не освещает кадр. При длительном использовании на полную мощность и минимальном «зуме» может прогореть линза Френеля (стекло, закрывающее вспышку с насечками концентрической формы).

 

 

В заключение хочется пожелать владельцам DSLR техники никогда не сталкиваться с необходимостью ремонта своих помощников. Больше снимайте, и не отвлекайтесь на неисправности!

_{При копировании статьи индексируемая ссылка на первоисточник обязательна: photo-parts.com.ua}

Что делать, если камера не фокусируется

Главная » Советы по фотографии » Что делать, если камера не фокусируется

по Darlene Hildebrandt | Последнее обновление: 14 июля 2020 г.

Многие начинающие фотографы сталкиваются с неприятной проблемой, когда объектив или камера не фокусируются. В этой статье я расскажу о шести распространенных причинах, по которым ваша камера не фокусируется, и о том, что вы можете сделать, чтобы решить эту проблему, если это произойдет с вами.

1 – Снять и переустановить объектив

Вероятно, это самая распространенная причина того, что ваша камера не фокусируется.

И камера, и объектив имеют металлические контакты, которые должны быть связаны друг с другом, чтобы они оба работали должным образом.

Если объектив установлен неправильно, контакты могут не соприкасаться. Таким образом, камера не может отправить объективу сообщение о необходимости фокусировки, когда вы нажимаете кнопку спуска затвора.

Photo by Paul Skorupskas на Unsplash

Еще хуже, если ваш объектив может буквально просто упасть и повредиться, если он не зафиксируется должным образом.

Итак, для проверки просто снимите объектив и переустановите его. Внимательно прислушайтесь, и вы должны услышать небольшой щелчок, когда он зафиксируется на месте. Затем снова попробуйте сфокусироваться.

Если это не помогло, продолжайте следовать этому списку.

2 – Проверьте переключатель AF/M на объективе

Следующее место, на которое следует обратить внимание, это сам объектив.

Найдите переключатель на боковой стороне корпуса объектива с надписью AF/M и убедитесь, что он установлен в положение AF (автофокус). В этом случае M означает ручную фокусировку, что означает, что вам нужно физически повернуть кольцо фокусировки на объективе.

ПРИМЕЧАНИЕ. НЕ путайте его с ручным режимом, предназначенным для экспонирования, — это НЕ одно и то же, и их не обязательно использовать вместе.

Кроме того, если вы используете камеру Nikon, на корпусе камеры также может быть переключатель фокусировки. Для пользователей Fuji переключатель режима фокусировки также находится на корпусе камеры, а не на объективе.

Поэтому обязательно изучите все диски и кнопки камеры, чтобы знать, где найти эту настройку.

3 – Наведите точку фокусировки на контрастную область

Ваша камера использует контраст для определения объекта и нуждается в контрасте для фокусировки объектива.

Посмотрите в видоискатель и найдите активную точку фокусировки (обычно она загорается в виде маленькой красной точки или квадрата). Затем убедитесь, что вы аккуратно поместили это пятно на что-то в сцене, что имеет некоторый контраст.

Вы увидите что-то подобное в видоискателе, когда посмотрите в окуляр (вы можете увидеть больше квадратов или просто точки). Это точки фокусировки, а та, которая выделена красным или светится, — это место, где ваша камера попытается сфокусироваться.

Подробнее о точках фокусировки и настройках фокусировки читайте здесь: Какие настройки камеры использовать для получения более четких изображений?

Попробуйте это в качестве теста.

Наведите камеру на стену, на которой ничего нет, и нажмите кнопку спуска затвора, чтобы сфокусироваться. Обратите внимание, что происходит.

Он не мог сфокусироваться, верно?

Потому что он там ничего не «видит».

Убедитесь, что вы нашли линию или часть сцены, которая имеет контраст между светлыми и темными областями, и поместите фокус (красную точку) в эту область.

Затем, если нужно, используйте технику «сфокусировать и перекомпоновать».

Нажмите кнопку спуска затвора наполовину для фокусировки.

Как только она достигнет фокуса (ваша камера должна издать звуковой сигнал, если она включена), продолжайте нажимать на кнопку и перекомпонуйте изображение.

Когда все получится, нажмите кнопку до конца, чтобы сделать снимок.

4 – Используйте центральную точку фокусировки

Ваша камера может иметь девять различных точек фокусировки или более 100. Это зависит от модели вашей камеры.

Но у каждой камеры есть камера, которая находится в центре вашего кадра.

Эта точка всегда будет более точной, потому что это так называемая «точка перекрестного фокуса» — это означает, что она может находить контраст в двух направлениях, а не только в одном.

Это центральная точка фокусировки (красная).

Это означает, что ему обычно будет легче находить фокус, особенно если вы снимаете сцену с низким освещением. См. пункт № 6 ниже для получения дополнительной информации об этой ситуации.

Ваша камера может иметь несколько других таких точек или нет.

Прочтите руководство и технические характеристики вашей камеры, чтобы понять это. Каждый из них отличается. Но константа является центральной, поэтому ее можно безопасно использовать, когда вы используете проблемы с фокусом.

5 – Убедитесь, что вы не находитесь слишком близко

У каждого объектива есть минимальное расстояние фокусировки.

Это означает, что он буквально не может сфокусироваться на чем-то, что находится ближе, чем это расстояние.

Для большинства объективов, не предназначенных для макросъемки, это около одного фута или около того (если вы не уверены, проверьте характеристики вашего объектива). Если вы находитесь ближе, чем это, ваша камера и объектив будут «охотиться» или пытаться сфокусироваться, безуспешно перемещаясь вперед и назад. Вы услышите, как он работает, но он не сможет зафиксировать цель.

Если это происходит, исправить просто. Просто немного отойдите назад и попробуйте еще раз.

6 – Слишком темно

Когда вы снимаете в условиях низкой освещенности, ваша камера может с трудом видеть в темноте и находить фокус.

Чтобы решить эту проблему, выберите объектив с большей максимальной апертурой, потому что он будет пропускать больше света, чтобы ваша камера могла лучше видеть. 50 мм f/1.8 или 35 мм f/1.8 — отличный выбор для такой ситуации.

Вы настроили объектив?

Если ни одна из этих идей не решает проблему, проверьте, работает ли объектив. Вы должны услышать, как он работает, когда нажимаете на кнопку.

Если объектив не работает должным образом, попробуйте другой, чтобы определить, что не работает: объектив или камера, и отнесите неисправный элемент в ремонт. Иногда падение или простое попадание могут нарушить калибровку объектива, или это может быть более серьезной проблемой.

Надеюсь, что один из описанных выше шагов решил вашу проблему, и вы можете бежать, счастливо фотографируя.

Если вам нужна дополнительная помощь по основам работы с камерой и экспозицией, запишитесь на наш бесплатный мини-курс для начинающих по электронной почте здесь.

Бесплатный курс по основам фотографии для начинающих, которые хотят научиться фотографировать и лучше использовать свою камеру.

Ура! Чтобы помочь вам на любом уровне, на котором вы находитесь, у нее есть два мини-курса по электронной почте. Подпишитесь на ее бесплатный мини-курс по электронной почте для начинающих или портретной фотографии. Или получить оба, бесплатно!

Digital Photo Mentor является участником партнерской программы Amazon Services LLC, партнерской рекламной программы, предназначенной для предоставления сайтам средств для получения платы за рекламу за счет рекламы и ссылок на продукты на Amazon. Как партнер Amazon Associate Digital Photo Mentor зарабатывает на соответствующих покупках.

Проблемы с автофокусом Canon

— как их избежать и исправить?

Когда объектив вашей цифровой зеркальной фотокамеры не фокусировался должным образом, а вместо этого постоянно двигался вперед и назад (в поисках фокуса), не останавливаясь, чтобы сфокусироваться на каком-либо конкретном объекте. Автофокус не всегда работает идеально. Он может уловить что-то не то или не найти что-то, на чем можно сфокусироваться, и вы получите размытые фотографии. Это точно проблема с автофокусом.

В этом посте я собрал некоторые возможные причины проблем с фокусировкой на вашей камере и объективах. Я верю, что хорошее знание вашей системы автофокусировки и того, как она на самом деле работает, очень поможет вам в решении большинства ваших проблем с автофокусом. Начнем с суммирования типов систем автофокусировки и их режимов.

Вы пробовали

Кех ?. Я настоятельно рекомендую этот сайт при покупке/продаже подержанных фотоаппаратов.

Краткое описание системы автофокусировки

Типы автофокусировки

Существует два типа систем автофокусировки: активная и пассивная.

Активная система автофокусировки работает, направляя красный луч на объект, а затем возвращая этот свет обратно в камеру, чтобы определить расстояние между камерой и объектом. Как только камера узнает, что это за расстояние, она дает указание объективу отрегулировать фокус на основе этой информации. Плюсы активной автофокусировки в том, что ее можно использовать в условиях очень плохого освещения, где обычная (пассивная) автофокусировка не работает. Минусы активной автофокусировки в том, что ее можно использовать только для неподвижных объектов и она работает только для близких объектов в пределах 15-20 футов.

Пассивная система автофокусировки работает двумя способами:

• Обнаружение фазы. В нем используются специальные датчики внутри камеры для определения контраста света, проходящего через объектив
• Обнаружение контраста. Он использует сам датчик камеры для определения контраста изображения.

Термин «обнаружение контраста» означает, что система автофокусировки пытается найти резкость в определенной части изображения. Если изображение размыто, система автофокусировки будет регулировать фокус объектива до тех пор, пока не будет достигнута резкость/контрастность. Когда объектив начинает «охотиться» за фокусом, это просто означает, что камера не может найти достаточно контраста и резкости, чтобы иметь возможность сфокусироваться.

Режимы фокусировки

При фотографировании неподвижных объектов вы обычно один раз наводите фокус и делаете снимок. Если объект перемещается, вы снова фокусируетесь и делаете еще один снимок. Однако, если у вас есть объект, который постоянно движется, вам нужно, чтобы ваша камера автоматически корректировала фокус во время съемки. Современные зеркальные камеры имеют встроенную систему для таких ситуаций. Режимы фокусировки приведены в следующей таблице:

Режимы зоны АФ

The AF-Area Mode», который позволяет фотографам выбирать несколько параметров для использования при работе в режимах Single Area/Continuous.

Распространенные проблемы с автофокусом и способы их устранения

1. Объектив не переключается на автофокус

Наиболее очевидная и часто упускаемая из виду причина — забывание переключить объектив в режим автофокусировки. Небольшой переключатель на объективе позволяет переключаться между ними, но часто легко забыть вернуться к автофокусу.

2. Камера и объектив нуждаются в настройке

После использования камеры в течение некоторого времени или после покупки нового объектива вы можете обнаружить, что автофокусировка вашей камеры не работает должным образом, и вы получаете размытые фотографии без видимой причины. Это может означать, что ваша камера и некоторые объективы не работают вместе, и пришло время для настройки или калибровки. Для получения более подробной информации вы можете проверить мой пост « Как откалибровать объектив — повысить точность автофокуса 9».0004» и « Как пользоваться док-станцией Sigma USB — калибровать и настраивать объектив Sigma »

3. Грязные контакты объектива или камеры

Объективы оснащены металлическими контактами, которые соединяются с аналогичными контактами в корпусе камеры для установления путей связи между объективом и камерой. Когда контакты загрязняются, это может мешать работе системы фокусировки и создавать сообщение об ошибке.

Процесс очистки этих контактов прост. Используйте грушу для удаления пыли, затем используйте тампон и изопропиловый спирт или чистящий раствор.

4. Грязный датчик автофокуса

Иногда датчик автофокуса загрязняется, что, естественно, приводит к постоянным проблемам с фокусировкой. Чтобы очистить фокус автофокуса, выполните следующие действия:

• Включите камеру.
• В меню камеры выберите «Блокировать зеркало для очистки». Так же, как и при очистке сенсора камеры .
• Используйте грушу, чтобы надуть немного воздуха в датчик автофокусировки.

 

5. Выбор неправильного режима фокусировки

Если вы не знакомы с различными типами режимов фокусировки и не понимаете их, вы легко получите расфокусированные фотографии. Поэтому убедитесь, что вы понимаете, когда использовать каждый тип ваших режимов фокусировки, точек и областей фокусировки. Кроме того, убедитесь, что вы выбрали наилучшую область автофокусировки для вашего объекта. Обратитесь к руководству вашей камеры для объяснения различных режимов зоны автофокусировки.

6. Проверьте диоптрии вашей камеры

Проверьте диоптрии камеры , если у вас возникают проблемы с четкостью изображения в видоискателе. При решении этой проблемы часто подозревают, что у вашего объектива проблемы с фокусировкой, однако обычно виновником является диоптрия. Основная функция диоптрий камеры — позволить любому человеку настроить свое зрение через видоискатель. Настройте циферблат так, чтобы в видоискателе отображалось четкое изображение.

7. Перед объектом съемки есть препятствия

Если ваш объект частично заблокирован препятствием, которое вы не можете убрать с дороги или намерены удержать, например, если вы снимаете животное в клетке или загоне, человека, смотрящего из окна или стоящего за воротами , и т.п., этим легко можно загадить автофокус. Вы можете решить эту проблему, увеличив масштаб и тщательно выбрав подходящие точки фокусировки.

Автор: Эхаб Амин

8. Съемка, когда вы находитесь слишком близко к объекту

Одна из наиболее частых причин сбоя автофокусировки цифровой зеркальной камеры заключается в том, что вы стоите слишком близко к объекту. Автофокусу может быть сложно добиться четкого результата, когда вы находитесь очень близко (если только вы не используете макрообъектив). Это зависит от типа объектива вашей цифровой зеркальной фотокамеры. Все объективы определяют определенное «минимальное расстояние фокусировки», которое точно говорит вам, насколько близко вы можете находиться к объекту. Решение довольно простое, попробуйте отойти подальше от объекта.

9. Низкая освещенность создает сложные условия фокусировки

При съемке в условиях низкой освещенности могут возникнуть проблемы с автофокусом. Даже если ваша камера имеет встроенную вспомогательную лампу автофокусировки. Однако, даже если она у вас включена, ее можно использовать только для неподвижных объектов и она работает только для близких объектов в пределах 15-20 футов. Попробуйте удерживать кнопку спуска затвора наполовину, чтобы у цифровой зеркальной камеры было достаточно времени для предварительной фокусировки на объекте при съемке в условиях низкой освещенности. Вы также можете использовать внешнюю вспышку, чтобы получить правильный фокус.

10. Области низкой контрастности

Поиск областей с высокой контрастностью поможет вам точно сфокусироваться. Камеры имеют возможность отслеживать фокус для более контрастных областей изображения. Например, безоблачное голубое небо или стена, состоящая из одного сплошного цвета.

11. Прямой свет, вызывающий блики

Сильные отражения могут привести к сбою автофокусировки DSLR или неправильному распознаванию объекта. Подождите, пока отражение уменьшится или изменит свое положение, чтобы оно стало менее заметным. Вы также можете попробовать использовать руку, чтобы заблокировать свет, или 9.0015 бленда объектива и зафиксируйте фокус.

12. Контрастные узоры могут обмануть системы автофокусировки

Если вы снимаете фотографию, на которой объект носит одежду с сильно контрастирующим рисунком, например со светлыми и темными полосами, или с часто повторяющимися узорами, такими как окна небоскреба или автомобили с отражающими элементами, камера может испытывать трудности с правильной автофокусировкой на объекте. . Опять же, вы можете попробовать предварительно сфокусироваться на объекте, чтобы решить эту проблему.

13. Съемка сквозь стекло

Избегайте фотосъемки через стекло с автофокусировкой, например, фотосъемки через окно самолета или рыб в аквариуме. Система автофокусировки может ориентироваться на отражения или следы на стекле. Попробуйте переключиться на ручной фокус .

 

краткое изложение статьи  показано в видео ниже

Похожие сообщения

Ручная фокусировка в цифровой камере — ручная фокусировка и автофокусировка

Что такое автофокус и как он работает

Как откалибровать объектив — повысить точность автофокусировки

Как пользоваться док-станцией Sigma USB — калибровка и настройка объектива Sigma

Как очистить сенсор цифровой камеры

 

Спасибо за прочтение. Надеюсь, вам понравилась статья. Если у вас есть какие-либо вопросы, просто напишите ниже, и я буду рад вам ответить.

Если вам понравился сайт, не забудьте подписаться, мы сообщим вам только о публикации новой статьи.

Почему автофокус не фокусируется? — Nikon D90

Nikon D90 — это 12,3-мегапиксельная цифровая зеркальная камера, способная снимать фото и видео.

39 вопросов Посмотреть все

Рассел

Рем: 37

2

1

Размещено: 12 февраля 2014 г.

Опции

• Постоянная ссылка
• История
• Подписаться

Когда я пытаюсь сделать снимок, автофокус перемещается вперед и назад. Он не остановится и не сосредоточится.

Ответьте на этот вопрос У меня тоже есть эта проблема

Хороший вопрос?

Да №

Оценка 3

Отмена

Самый полезный ответ

мелтек

Рем: 25

1

Опубликовано: 16 февраля 2014 г.

Опции

• Постоянная ссылка
• История

Я предполагаю, что настройка фокусировки может быть в непрерывном режиме, но проверьте свои настройки здесь.

Да №

Оценка 2

Отменить

Нед Фландерс

Рем: 13

1

Размещено: 12 апреля 2017 г.

Опции

• Постоянная ссылка
• История

Попробуйте снять объектив и почистить контакты на объективе и корпусе камеры. Убедитесь, что параметр объектива установлен на A, а параметр камеры рядом с объективом установлен на AF. Затем посмотрите на дисплей в верхней части камеры и убедитесь, что он показывает AF-A.

Если это все еще не работает, попробуйте другой объектив. Если это поможет, у вас плохой объектив, и вы можете отправить его в ремонт или заменить.

Томас Фалатер

Был ли этот ответ полезен?

Да №

Оценка 1

Отменить

Стэн

Рем: 61

1

Размещено: 22 мая 2014 г.

Опции

• Постоянная ссылка
• История

Вы не указываете, какой объектив используете, но самый распространенный объектив, который вы видите с D90s — это 18-135, и на этом объективе фокусировка внутрь и наружу может быть вызвана неисправностью магнитного датчика сбоку объектива или неисправностью печатной платы объектива. Поскольку компания Nikon прекратила продажу запчастей, лучше всего сначала проверить камеру с другим объективом. Если с другим объективом все в порядке, отправьте неисправный в Nikon.

Был ли этот ответ полезен?

Да №

Оценка 0

Отменить

Алекс

Рем.: 1

Опубликовано: 5 сентября 2014 г.

Опции

• Постоянная ссылка
• История

У меня такая же проблема, но не важно какой объектив я использую, автофокус ходит туда-сюда но не фокусируется. В режиме LiveView автофокус работает нормально, но не в обычном режиме. Пробовал чистить контакты объектива и камеры, проверял зеркало и подзеркало в камере, но все равно не работает.

У кого-нибудь есть идеи?

С уважением

Alex

Был ли этот ответ полезен?

Да №

Оценка 0

Отменить

Дон @andymoorey2k

Рем.: 1

Опубликовано: 3 июля 2018 г.

Опции

• Постоянная ссылка
• История

У меня такая же проблема, мой nikon d90 с автофокусом в автоматическом режиме, но когда камера находится в ручном режиме, а объектив в автоматическом режиме, он не будет автофокусироваться. В чем проблема, пожалуйста, так как сегодня камера не была такой.

Энди

Был ли этот ответ полезен?

Да №

Оценка -1

Отменить

arch_junaid

Рем.: 1

Размещено: 12 августа 2021 г.

Опции

• Постоянная ссылка
• История

Автофокус не срабатывает

Был ли этот ответ полезен?

Да №

Оценка -1

Отмена

Понимание автофокусировки камеры

Система автофокусировки камеры интеллектуально регулирует объектив камеры, чтобы сфокусироваться на объекте, и может означать разницу между резким снимком и упущенной возможностью. Несмотря на кажущуюся простой цель — резкость в точке фокусировки — внутренняя работа фокуса камеры, к сожалению, не так проста. Это руководство направлено на то, чтобы улучшить ваши фотографии, познакомив вас с работой автофокуса, что позволит вам как максимально использовать его возможности, так и избежать его недостатков.

Примечание. Автофокусировка (AF) работает либо с использованием датчиков контраста внутри камеры ( пассивный AF ), либо путем подачи сигнала для освещения или оценки расстояния до объекта ( активный AF ). Пассивная автофокусировка может выполняться с использованием методов обнаружения контраста или обнаружения фазы , но оба метода полагаются на контраст для достижения точной автофокусировки; поэтому они будут рассматриваться как качественно похожие для целей этого руководства по AF. Если не указано иное, в этом руководстве предполагается пассивная автофокусировка. Мы также обсудим метод активной автофокусировки с помощью вспомогательного луча ближе к концу.

КОНЦЕПЦИЯ: ДАТЧИКИ АВТОФОКУСА

Датчик(и) автофокуса камеры – это реальный двигатель достижения точной фокусировки, они располагаются в различных массивах в поле зрения вашего изображения. Каждый датчик измеряет относительную фокусировку, оценивая изменения контраста в соответствующей точке изображения, где предполагается, что максимальная контрастность соответствует максимальной резкости.

Изменить фокус Количество:
Размытый	Часть	Острый

400%	Гистограмма датчика

Пожалуйста, посетите учебник по гистограммам изображений, чтобы узнать фон о контрасте изображения.
Примечание. Многие компактные цифровые камеры используют сам датчик изображения в качестве датчика контраста (используя метод, называемый автофокусировкой с определением контраста), и не обязательно имеют несколько дискретных датчиков автофокусировки (которые чаще используются при использовании метода фазового обнаружения автофокусировки). Кроме того, приведенная выше диаграмма иллюстрирует метод обнаружения контраста при автофокусировке; обнаружение фазы — еще один метод, но он по-прежнему зависит от контраста для точной автофокусировки.

Процесс автофокусировки обычно работает следующим образом:
(1) Процессор автофокусировки (AFP) незначительно изменяет расстояние фокусировки.
(2) AFP считывает датчик автофокусировки, чтобы оценить, насколько улучшилась фокусировка.
(3) Используя информацию из (2), AFP настраивает объектив на новое расстояние фокусировки.
(4) AFP может многократно повторять шаги 2-3, пока не будет достигнута удовлетворительная фокусировка.

Весь этот процесс обычно завершается за долю секунды. Для сложных объектов камера может не достичь удовлетворительной фокусировки и отказаться от повторения вышеуказанной последовательности, что приведет к сбою автофокусировки. Это ужасный сценарий «охоты за фокусом», когда камера многократно фокусируется вперед и назад без фиксации фокуса. Однако это не означает, что фокусировка на выбранном объекте невозможна. Может ли и почему автофокус может выйти из строя, в основном определяется факторами, описанными в следующем разделе.

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА РАБОТУ АВТОФОКУСА

Объект съемки может иметь огромное влияние на то, насколько хорошо ваша камера выполняет автофокусировку, и часто даже больше, чем любые различия между моделями камер, объективами или настройками фокусировки. Тремя наиболее важными факторами, влияющими на автофокусировку, являются уровень освещенности, контрастность объекта и движение камеры или объекта .

Слева показан пример, иллюстрирующий качество различных точек фокусировки; наведите указатель мыши на это изображение, чтобы увидеть преимущества и недостатки каждого местоположения фокусировки.

Обратите внимание, что каждый из этих факторов не является независимым; другими словами, можно добиться автофокусировки даже для плохо освещенного объекта, если этот же объект также имеет экстремальный контраст, или наоборот. Это имеет важное значение для выбора точки автофокусировки: выбор точки фокусировки, соответствующей резкому краю или ярко выраженной текстуре, может обеспечить лучшую автофокусировку , при условии, что все остальные факторы остаются неизменными.

В примере слева нам повезло, что место, где автофокус работает лучше всего, также соответствует местоположению объекта. Следующий пример более проблематичен, поскольку автофокусировка лучше всего работает на фоне, а не на объекте. Наведите указатель мыши на изображение ниже, чтобы выделить области с хорошей и плохой производительностью.

На фотографии справа, если сфокусироваться на быстро движущихся источниках света позади объекта, есть риск получить не в фокусе объект, когда глубина резкости невелика (как в случае с малой глубиной резкости). легкий боевик, как этот).

В качестве альтернативы, фокусировка на внешнем блике объекта, возможно, была бы лучшим подходом, с оговоркой, что этот свет будет быстро менять сторону и интенсивность в зависимости от местоположения движущихся источников света.

Если у камеры возникли трудности с фокусировкой на внешнем освещении, менее контрастной (но стационарной и достаточно хорошо освещенной) точкой фокусировки будет ступня объекта или листья на земле на том же расстоянии, что и объект.

Что делает вышеупомянутый выбор трудным, так это то, что эти решения часто приходится либо предвидеть, либо принимать в течение доли секунды. Дополнительные конкретные методы автофокусировки на неподвижных и движущихся объектах будут обсуждаться в соответствующих разделах ближе к концу этого руководства.

КОЛИЧЕСТВО И ТИП ТОЧЕК АВТОФОКУСИРОВКИ

Надежность и гибкость автофокусировки в первую очередь зависят от количества, положения и типа точек автофокусировки, доступных в данной модели камеры. Зеркальные камеры высокого класса могут иметь 45 или более точек автофокусировки, в то время как другие камеры могут иметь всего одну центральную точку автофокусировки. Два примера расположения датчиков автофокуса показаны ниже:

Макс. f/#:	ф/2,8	ф/4,0	ф/5,6	ф/8,0
	Высококачественная зеркальная фотокамера

Макс. f/#:	ф/2,8	ф/4,0	ф/5,6
	Доступ к SLR среднего уровня

Для левого и правого примеров используются камеры Canon 1D MkII и Canon 20D соответственно.
Для этих камер автофокусировка невозможна при диафрагмах менее f/8,0 и f/5,6.

Показаны два типа датчиков автофокусировки:
 +   датчики перекрестного типа (двумерное обнаружение контраста, более высокая точность)
 l   датчики вертикальной линии (одномерное обнаружение контраста, более низкая точность)

Примечание. «датчик вертикальной линии» называется так только потому, что он определяет контраст вдоль вертикальной линии.
Как ни странно, этот тип датчика лучше всего обнаруживает горизонтальные линии.

Для зеркальных камер количество и точность точек автофокусировки также могут изменяться в зависимости от максимальной диафрагмы используемого объектива, как показано выше. Это важное соображение при выборе объектива камеры: даже если вы не планируете использовать объектив с максимальной диафрагмой, эта диафрагма все же может помочь камере достичь более высокой точности фокусировки . Кроме того, поскольку центральный датчик автофокусировки почти всегда является наиболее точным, для объектов, расположенных не по центру, часто лучше сначала использовать этот датчик для фиксации фокуса (перед перекомпоновкой кадра).

Несколько точек автофокусировки могут работать вместе для повышения надежности или изолированно для повышения точности, в зависимости от выбранной вами настройки камеры. Некоторые камеры также имеют функцию «автоматической глубины резкости» для групповых фотографий, которая гарантирует, что группа точек фокусировки находится в пределах приемлемого уровня фокусировки.

РЕЖИМ AF: НЕПРЕРЫВНЫЙ И AI SERVO vs. ONE SHOT

Наиболее широко поддерживаемый режим фокусировки камеры — покадровая фокусировка, которая лучше всего подходит для неподвижных объектов. Режим одного кадра подвержен ошибкам фокусировки для быстро движущихся объектов, поскольку он не может предвидеть движение объекта, а также потенциально затрудняет визуализацию этих движущихся объектов в видоискателе. Для фокусировки одним кадром требуется блокировка фокуса, прежде чем можно будет сделать снимок.

Многие камеры также поддерживают режим автофокусировки, который постоянно регулирует фокусное расстояние для движущихся объектов. Камеры Canon называют это фокусировкой «AI Servo», тогда как камеры Nikon называют его «непрерывной» фокусировкой. Он работает, предсказывая, где объект будет немного находиться в будущем, основываясь на оценках скорости объекта по предыдущим фокусным расстояниям. Затем камера заранее фокусируется на этом прогнозируемом расстоянии, чтобы учесть задержку затвора (задержку между нажатием кнопки спуска затвора и началом экспозиции). Это значительно увеличивает вероятность правильной фокусировки движущихся объектов.

Ниже приведены примеры максимальных скоростей слежения для различных камер Canon:

Значения приведены для идеального контраста и освещения с использованием объектива Canon 300mm f/2.8 IS L.

Приведенный выше график должен также давать эмпирическую оценку для других камер. Фактическая максимальная скорость отслеживания также зависит от того, насколько хаотично движется объект, контрастности и освещения объекта, типа объектива и количества датчиков автофокусировки, используемых для отслеживания объекта. Также имейте в виду, что использование отслеживания фокусировки может значительно сократить срок службы батареи вашей камеры, поэтому используйте его только при необходимости.

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ ЛУЧ АВТОФОКУСА

Многие камеры оснащены вспомогательным лучом для автофокусировки, который представляет собой метод активной автофокусировки, использующий видимый или инфракрасный луч, помогающий датчикам автофокусировки обнаруживать объект. Это может быть очень полезно в ситуациях, когда ваш объект недостаточно освещен или имеет недостаточную контрастность для автофокусировки, хотя вспомогательный луч автофокусировки также имеет недостаток, заключающийся в гораздо более медленной автофокусировке.

Большинство компактных камер используют встроенный источник инфракрасного света для помощи при автофокусировке, тогда как цифровые зеркальные камеры часто используют встроенную или внешнюю вспышку для освещения объекта. При использовании вспышки для помощи при автофокусировке вспомогательный луч для автофокусировки может иметь проблемы с фиксацией фокуса, если объект заметно перемещается между срабатываниями вспышки. Поэтому использование вспомогательного луча для автофокусировки рекомендуется только для неподвижных объектов.

НА ПРАКТИКЕ: ДЕЙСТВУЮЩИЕ ФОТОГРАФИИ

Автофокус почти всегда лучше всего работает с движущимися фотографиями при использовании следящего AI или непрерывного режима. Производительность фокусировки может быть значительно улучшена за счет того, что объективу не приходится выполнять поиск в большом диапазоне расстояний фокусировки.

Возможно, наиболее широко поддерживаемый способ добиться этого — предварительно сфокусировать камеру на расстоянии, близком к тому, где вы ожидаете, что движущийся объект пройдет через . В примере с байкером справа можно предварительно сфокусироваться на обочине дороги, поскольку можно было бы ожидать, что байкер проедет на близком расстоянии.

Некоторые объективы для зеркальных фотокамер также имеют переключатель минимальной дистанции фокусировки; установка максимально возможного расстояния (при условии, что объект никогда не окажется ближе) также может повысить производительность.

Однако имейте в виду, что в режиме непрерывной автофокусировки можно делать снимки, даже если фиксация фокуса еще не достигнута.

НА ПРАКТИКЕ: ПОРТРЕТЫ И ДРУГИЕ ФОТОФОТО

Фотоснимки лучше всего делать в режиме покадровой автофокусировки, который обеспечивает блокировку фокуса до начала экспозиции. Обычные требования к точке фокусировки по контрасту и сильному освещению по-прежнему применяются, хотя необходимо убедиться, что движение объекта очень мало.

Для портретов глаз является лучшей точкой фокусировки — и потому, что это стандарт, и потому, что он имеет хороший контраст. Хотя центральный датчик автофокусировки обычно наиболее чувствителен, наиболее точная фокусировка достигается при использовании смещенных от центра точек фокусировки для смещенных от центра объектов. Если вместо этого использовать центральную точку автофокусировки для достижения блокировки фокуса (до перекомпоновки для объекта, находящегося не в центре), расстояние фокусировки всегда будет меньше фактического расстояния до объекта, и эта ошибка увеличивается для более близких объектов. Точная фокусировка особенно важна для портретов, поскольку они обычно имеют малую глубину резкости.

Поскольку наиболее распространенным типом датчика автофокусировки является датчик вертикальной линии, возможно, стоит также подумать, содержит ли ваша точка фокусировки в основном вертикальный или горизонтальный контраст. В условиях низкой освещенности можно добиться блокировки фокусировки, что невозможно иначе, повернув камеру на 90 ° во время автофокусировки.

В примере слева лестница состоит в основном из горизонтальных линий. Если бы кто-то сфокусировался рядом с задней частью лестницы на переднем плане (чтобы максимизировать видимую глубину резкости с использованием гиперфокального расстояния), можно было бы избежать неудачной автофокусировки, сначала ориентируя свою камеру в ландшафтном режиме во время автофокусировки. После этого при желании можно было повернуть камеру обратно в портретную ориентацию во время экспозиции.

Обратите внимание, что акцент в этом уроке сделан на *как* сфокусироваться, а не на *куда* сфокусироваться. Для дальнейшего чтения по этой теме посетите учебные пособия по глубине резкости и гиперфокальному расстоянию.

Хотите узнать больше? Обсудите эту и другие статьи на наших форумах цифровой фотографии.

Алгоритм автоматической фокусировки изображения для промышленного измерения изображений | Журнал EURASIP о достижениях в области обработки сигналов

• Исследования
• Открытый доступ
• Опубликовано: 13 июня 2016 г.

• Шусинь Лю ^1,2 ,
• Манхуа Лю ³ и
• Чжунъюань Ян ²  

Журнал EURASIP о достижениях в области обработки сигналов том 2016 , Номер статьи: 70 (2016) Процитировать эту статью

• 15 тыс. обращений

• 10 цитирований

• Сведения о показателях

Abstract

Задача автофокусировки, которая автоматически обеспечивает наилучший фокус изображения, играет важную роль в улучшении четкости изображения для промышленных приложений измерения изображений. Автофокусировка на основе изображения является одним из широко используемых методов для этой задачи из-за его быстрого отклика, удобства и интеллекта. В общем, алгоритм автофокусировки на основе изображения часто состоит из двух важных шагов: оценки четкости изображения и стратегии поиска. В этой статье мы разработали алгоритм автофокусировки изображения для промышленного измерения изображения. Во-первых, мы предлагаем новый метод оценки четкости изображения, основанный на нечеткой энтропии, который может уменьшить негативное влияние шума и изменений интенсивности света и увеличения объектива. Во-вторых, предлагается комбинированный метод поиска, сочетающий в себе многомасштабный глобальный поиск и метод подгонки кривой точного уровня, что позволяет избежать нарушения локальных пиков и получить наилучший фокус изображения. Предложенный алгоритм автофокусировки изображения обладает такими преимуществами, как высокая точность фокусировки, высокая повторяемость и стабильность при изменении увеличения объектива и индекса силы света, что делает его применимым для промышленного измерения изображений. Были представлены экспериментальные результаты и сравнения с практической промышленной системой измерения изображений, чтобы показать эффективность и превосходство предложенного алгоритма.

Введение

Благодаря быстрому развитию и широкому применению компьютерных технологий и технологий обработки изображений внеконтрактные измерения на основе изображений широко используются во многих областях, от промышленного качества и робототехники до медицины и биологии, благодаря своей быстроте и удобству. , интеллект и т. д. Общеизвестно, что основной задачей промышленной фотометрии является расчет габаритных размеров заготовок на основе изображений, снятых ПЗС-камерой. Как получить изображение высокой четкости — самая важная задача. Задача автофокусировки, которая автоматически обеспечивает наилучший фокус изображения, играет важную роль в улучшении четкости изображения для промышленных приложений измерения изображений. Для автофокусировки предложено множество методов [1, 2]. Автофокусировка по изображению, основанная на оценке четкости изображения и поиске наилучшего фокуса, является одним из широко используемых методов для этой задачи из-за его бесконтактности, удобства и интеллектуальности и применяется для решения проблемы деформации продукта, вызванные контактным измерением с использованием штангенциркуля и скоординированной измерительной машины для таких заготовок, как пластиковая коробка и пленка для мобильного телефона. В общем, алгоритм автофокусировки на основе изображения часто состоит из двух важных шагов: оценка четкости изображения и стратегия поиска. Во-первых, применяется соответствующий метод оценки для расчета четкости захваченных изображений при различных фокусных положениях заготовки. На основе результатов оценки применяется метод поиска для получения положения наилучшего фокуса, к которому приводится ПЗС-объектив. Автофокусировка по изображению обычно требует высокой точности фокусировки, т. е. полученное положение наилучшего фокуса максимально приближено к реальным значениям. Кроме того, также требуется, чтобы результат был устойчивым к шуму и вариациям условий изображения, таких как интенсивность света и увеличение объектива, т. е. наилучшие положения фокусировки, полученные многократно, должны согласовываться с небольшими вариациями.

Автофокусировка на основе изображения широко изучалась из-за ее бесконтактности, быстрого отклика и удобства. Большинство этих исследований были направлены на повышение точности фокусировки, сокращение времени вычислений и повышение устойчивости к шуму и вариациям с двух важных точек зрения: оценка четкости изображения и алгоритм поиска фокуса [3, 4]. Оценка разрешения изображения, которая измеряет качество изображения (разрешение), является одним из важных шагов для автоматической фокусировки на основе изображения. В литературе предлагается множество методов оценки четкости изображения. Р. Редондо и соавт. сравнили и проанализировали шестнадцать различных функций оценки определения с точки зрения стоимости вычислений, точности и влияния шума и освещения с помощью контрастных тестов изображений клеточной ткани [5]. А. Акияма и соавт. предложил функцию оценки определения, основанную на вейвлет-преобразовании Добеши, которая устанавливает четыре веса в соответствии с разложенными полосами частот и использовалась в неохлаждаемой инфракрасной камере [6]. Для решения проблем низкой контрастности изображения и плоской кривой оценки разрешения при слабом освещении М. Гамадиа и соавт. принял метод улучшения изображения для увеличения контрастности изображения, а затем разработал соответствующую функцию оценки фокусировки для измерения контрастности изображения [7]. Маккапати представил усовершенствованный метод автофокусировки изображения мазка крови на основе вейвлета в микроскоп [8]. В этом методе изображения эритроцитов сначала были сегментированы путем порогового значения зеленого компонента изображения, а мера фокусировки на основе вейвлета оценивалась на сегментированных изображениях. Этот метод позволяет получить плавную кривую оценки четкости без каких-либо неровностей, что повышает точность автофокусировки. Чтобы реализовать автофокусировку в камере дистанционного зондирования с воздушной метлой, Lu et al. предложил функцию оценки четкости изображения, основанную на функции линейного рассеяния (LSF) [9].]. Во-первых, этот метод вычисляет функцию распространения краев (ESF) путем поиска края лезвия среди краев, обнаруженных на изображении. Во-вторых, LSF на уровне пикселей был получен путем вывода ESF. В-третьих, LSF на уровне субпикселей был получен путем аппроксимации кривой LSF с использованием метода наименьших квадратов. Наконец, параметр стандартного отклонения σ LSF используется в качестве меры оценки четкости изображения. Хотя эти методы имеют хорошие характеристики в определенных областях, на большинство из них легко влияют шумы и изменения увеличения объектива и индекса силы света, что является важной проблемой для промышленных измерений изображений.

После оценки четкости или качества изображения обычно применяется метод поиска, чтобы найти наилучшее положение фокусировки для захвата изображения [10]. Наиболее простым методом является глобальный поиск, который позволяет получить оптимальное положение путем сканирования всех возможных положений фокуса в одном направлении. Он требует больших вычислительных затрат и применим только к случаям с узким диапазоном фокусировки. В литературе предлагаются различные стратегии поиска для ускорения поиска и повышения точности [11–13]. Большинство этих стратегий поиска можно разделить на три категории: бинарный поиск (BS), поиск Фибоначчи (FS) и поиск на основе правил (RS) [14]. При бинарном поиске функция оценки определения изображения вычисляется в двух местах и ​​вычисляется их разница. Если разница отрицательна, следующий ход следует в противоположном направлении. Учитывая унимодальную форму оценки определения, бинарный поиск может сходиться к наилучшему местоположению фокуса с высокой скоростью при условии эвристического выбора величины шага. Поиск с восхождением на холм является популярной стратегией поиска, разработанной на основе базового бинарного поиска, который делит процедуры поиска на два этапа: поиск области вне фокуса и поиск сфокусированной области [15]. Метод поиска с восхождением на вершину был улучшен с модификациями в отношении выбора размера шага, критериев завершения, окна поиска и т. д. [11, 15]. Поиск Фибоначчи — одна из известных стратегий поиска, которая может сужать интервал поиска до тех пор, пока его размер не станет равным заданной доле начального диапазона поиска [16]. Этот метод был дополнительно улучшен за счет комбинации поиска Фибоначчи и метода подгонки кривой, чтобы избежать возмущения локального оптимума [12]. Поиск на основе правил представлял собой метод последовательного поиска, предложенный для настройки размера шага поиска на расстояние от наилучшего положения фокуса [13]. Этот метод может избежать движения вперед и назад при поиске Фибоначчи. В [11] Лю и соавт. предложил метод поиска путем комбинации функции оценки четкости изображения и вспомогательной функции передаточной функции модуляции (MTF) для определения направления поиска. Хотя метод поиска широко изучен, как получить наилучшее положение фокусировки с высокой точностью и низкой вычислительной стоимостью, все еще остается сложной проблемой.

В этой работе мы разработали алгоритм автофокусировки изображения для промышленного измерения изображения. Во-первых, мы предложили новый метод оценки четкости изображения, который использует нечеткую энтропию для измерения степени неопределенности изображения и оценивает четкость изображения на основе статистического анализа различий уровней серого изображения. Во-вторых, предлагается комбинированная стратегия поиска, в которой используется многомасштабный глобальный поиск и подгонка кривой точного уровня для получения наилучшего фокуса изображения. Традиционный метод глобального поиска, который ищет оптимальное положение путем сканирования всех возможных положений фокуса с постоянным размером шага, имеет два основных ограничения: высокие вычислительные затраты и пригодность только для узко сфокусированного изображения. В отличие от традиционного метода глобального поиска, в предлагаемом нами методе применяется многомасштабный глобальный поиск, который может облегчить обработку изображений без узкой фокусировки. Крупномасштабный поиск выполняется с большим шагом, чтобы найти точку с максимальной четкостью. Затем область поиска сужается до окрестности с центром в предыдущей найденной точке, а размер шага уменьшается для мелкомасштабного поиска. Описанный выше процесс поиска повторяется до тех пор, пока разница между двумя найденными точками последовательных поисков не станет меньше порогового значения. Таким образом, процесс поиска ускоряется без ущерба для точности. Глобальный поиск в нескольких масштабах используется для сужения диапазона поиска на грубом уровне, в то время как аппроксимация кривой применяется на точном уровне для получения оптимального положения наилучшего фокуса вместо положения с максимальной четкостью изображения. Наконец, предложенный нами алгоритм автофокусировки изображения тестируется на практической промышленной системе измерения изображения, чтобы показать его эффективность.

Остальная часть этого документа организована следующим образом. В разделе 2 будет подробно представлен предлагаемый алгоритм автофокусировки изображения. В разделе 3 представлены экспериментальные результаты и сравнения, демонстрирующие эффективность предложенного алгоритма. Наконец, статья завершается в разделе 4.

Предлагаемый алгоритм автофокусировки изображения

В этой работе мы разработали алгоритм автофокусировки изображения для промышленного измерения изображения, который состоит из двух основных этапов обработки: определение и поиск наилучшего фокуса, которые будут подробно описаны в следующих подразделах.

Оценка четкости изображения на основе нечеткой энтропии

Хотя для оценки четкости изображения предлагается много методов, большинство из них чувствительны к шуму и изменениям увеличения объектива и условий освещения и могут привести к локальным пикам значений четкости изображения в процессе автофокусировки. Для решения этих проблем мы предлагаем метод определения функции оценки четкости изображения на основе нечеткой энтропии, которая была предложена для обоснованного измерения степени нечеткости нечеткого множества [17]. Нечеткая энтропия — это энтропия нечеткого множества, в общих чертах представляющая информацию о неопределенности. Теория нечетких множеств была разработана, чтобы имитировать мощные возможности человеческого мышления для проектирования систем, которые могут эффективно справляться со сложными процессами [17]. По определению, нечеткое множество — это множество, содержащее элементы с различной степенью принадлежности. В отличие от классических (четких) наборов, в которых элементы имеют полное членство (т. Е. Их членство равно 1), элементы нечеткого множества отображаются во множество значений членства с использованием теоретико-функциональной формы. Функция отображает элементы нечеткого множества в вещественное значение в интервале [0, 1]. Теория нечетких множеств очень полезна при моделировании сложных и неточных систем. Чтобы смоделировать сложный процесс формирования изображения, на который влияют шумы и изменения увеличения объектива и условий освещения, в этой работе для измерения степени неопределенности изображения используется нечеткая энтропия. Этапы обработки предлагаемого метода оценки четкости изображения описаны следующим образом:

Для изображения размером m × n пикселей с N уровней серого, уровень серого каждого пикселя изображения ( i , j ) обозначается как f ( i8 , 1 j ), который нормализован к диапазону [0 1]. Целью нормализации является снижение влияния условий освещения на оценку четкости. В отличие от энтропии Шеннона, которая измеряет неопределенность случайности (вероятностную), нечеткая энтропия содержит неопределенности неопределенности и двусмысленности. Таким образом, он определяется на основе концепции функции принадлежности. Пусть нечеткое множество A — уровни серого изображения. Учитывая уровень серого изображения f ( i, j ) пикселя ( i, j ), функция принадлежности нечеткого множества изображения A определяется как:

$$ {\mu}_k\ влево(f\влево(i,j\вправо)\вправо)=\frac{1}{1+\влево|f\влево(i,j\вправо)-k\вправо|} $$

(1)

, где k — параметр, принадлежащий [0 1] и μ _к ( f ( i ,  j )) ∈ [0,5 1]. Из уравнения (1), мы можем знать, что значение μ _к ( f ( i ,  j )) получает максимум 1, когда | f ( i ,  j ) −  k | = 0 (т.е., f ( i ,  j ) =  k ), и уменьшается до своего минимального значения, когда | ж ( я ,  j ) −  k | увеличивается до максимума 1. Если уровень серого изображения f ( i, j ) уменьшается/увеличивается с k , значение функции принадлежности μ _к уменьшится симметрично. Таким образом, значение мк _к ( f ( i ,  j )) находится в диапазоне от 0,5 до 1, что удовлетворяет требованию функции принадлежности, согласно которому значение принадлежности должно находиться в диапазоне [0 1]. Для оценки четкости изображения функцию принадлежности можно использовать для измерения принадлежности разности уровней серого между пикселем изображения и его окрестностями, когда k — это уровень серого пикселя изображения, а f ( i, j ) — это уровни серого его окрестностей. Принадлежность велика, если разница уровней серого мала, и наоборот.

Согласно теории информации энтропия является мерой неопределенности информации. Нечеткая энтропия определяется как количественная мера нечеткой информации, полученной от нечеткого множества или нечеткой системы [17]. В изображении, полученном для измерения размеров, уровни серого часто зависят от различных факторов, таких как увеличение объектива, освещение и шумы, что может привести к нечеткости и двусмысленности. В этой работе нечеткая энтропия используется для измерения неопределенностей уровней серого изображения. Дан нечеткий набор изображений A и функция принадлежности μ _А уровней серого изображения, нечеткая энтропия вычисляется как:

$$ {E}_k\left({\mu}_k\left(f\left(i,j\right)\right)\right)=- \left({\mu}_k\left(f\left(i,j\right)\right)\right) log\left({\mu}_k\left(f\left(i,j\right)\ справа)\справа) $$

(2)

Из уравнения. (2), мы можем знать, что нечеткая энтропия получает минимальное значение, когда функция принадлежности \( {\mu}_k \) максимальна из 1 при f ( i ,  j ) =  k . Функция принадлежности и нечеткая энтропия симметричны относительно своего максимального значения и минимального значения соответственно.

Чтобы оценить четкость изображения, мы сначала вычисляем карту контрастности изображения на основе нечеткой энтропии, определенной выше, поскольку контрастность изображения тесно связана с четкостью изображения. В частности, для каждого пикселя изображения ( i, j ) мы устанавливаем параметр нормализации k в качестве его уровней серого f ( i, j ) и вычислить членство в соседнем окне размером w  ×  w , используя уравнение. (1). Следовательно, если различия уровней серого между пикселем изображения ( i, j ) и его соседними пикселями малы, значения принадлежности будут большими, а нечеткие энтропии малы. Таким образом, для пикселя изображения ( i, j ) оценка контрастности изображения вычисляется на основе нечеткой энтропии в его соседнем окне размером w 9{\ left (w-1 \ right) / 2} {E} _k \ left (\ mu {} _k \ left (f \ left (i + m, \ kern0.5em j + n \ right) \ right) \ справа)}} $$

(3)

где k  =  f ( i ,  j ). w должно быть установлено на нечетное число, чтобы гарантировать, что пиксель изображения ( i, j ) находится в центре соседнего окна. Кроме того, параметр w оказывает важное влияние на оценку контрастности изображения. Оценка контрастности изображения с небольшим w имеет хорошую резкость, но чувствительна к шуму. Напротив, большие w может иметь лучшую производительность для шумоподавления, жертвуя резкостью. Таким образом, чтобы сбалансировать этот компромисс, w устанавливается равным 5 в наших экспериментах. Когда центральный пиксель изображения ( i, j ) в окне размером ×  ×  × является краевой точкой, разница уровней серого велика, а значение контраста изображения × _к ( i ,  j ) будет большим. В противном случае м _к ( i ,  j ) мало для однородной области. Таким образом, оценка контрастности изображения м _к ( i ,   j ) монотонно возрастает с увеличением разницы уровней серого между центральным пикселем изображения и его окрестностями. Для захваченного изображения размером м  ×  n , мы вычисляем значения контраста изображения m _к ( i ,  j ) всех пикселей изображения и, наконец, получить карту контрастности изображения [ m _к ( i ,  j )] _{m  ×  n} .

Во-вторых, мы вычисляем меру четкости изображения на основе карты контрастности изображения. Чтобы уменьшить стоимость вычислений, сумма измеренного значения м _к ( i ,  j ) в окне фокусировки W вычисляется для оценки четкости изображения каждого пикселя изображения следующим образом: ,j\right)\in W}{m}_k\left(i,j\right)} $$

(4)

Чтобы показать эффективность предложенной оценки четкости изображения, мы тестируем ее на изображениях заготовку тормозной колодки, как показано на рис. 1а. Изображение было снято при естественном освещении, а выступ, обозначенный красным кружком, является положением фокусировки в наших экспериментах. На рис. 1b и c показаны изображение выступа выступа, извлеченного из тормозной колодки, с фокусировкой и расфокусировкой соответственно. В наших экспериментах мы сначала фиксируем расстояние между объективом ПЗС и тормозной колодкой, а затем регулируем расстояние фокусировки с постоянным шагом, чтобы захватить два набора изображений от низкого до высокого разрешения и снова от высокого до низкого разрешения. Для получения наилучших изображений зум-объектив камеры и интенсивность света осветительных приборов были установлены под оптимальным углом, а изображения обрезаны до размера 320 × 320 пикселей с центром выступа выступа в нем.

Рис. 1

Тестируемая деталь: a изображение тормозной колодки, b изображение фокусировки и c изображение расфокусировки значения этих захваченных изображений. Для сравнения мы также используем функцию оценки определения Робертса, функцию оценки определения Лапласа, функцию оценки определения Бреннера и функцию оценки определения Тененграда [20] для вычисления значений определения этих изображений. На рис. 2 показаны кривые этих значений четкости изображения от низкого к высокому и от высокого к низкому, рассчитанные с помощью различных методов. Из этого рисунка видно, что на кривой значений четкости изображения по предлагаемому нами методу имеется только один пик и ширина пика узкая, что облегчит последующий поиск наилучшего фокуса. Также на кривых значений четкости изображения другими методами отсутствуют локальные пики, при этом ширина пиков ровная, а некоторые значения четкости разных изображений схожи, что может привести к ложному обнаружению наилучшего фокуса на следующих шагах поиска. . Предлагаемая нами функция оценки четкости может удовлетворить требования к оценке четкости изображения при промышленном измерении изображений.

Рис. 2

Оценка четкости изображения фокусировки и расфокусировки различными методами

Полноразмерное изображение

По сравнению с традиционными методами, предлагаемая мера четкости изображения, основанная на нечеткой энтропии, имеет два важных преимущества. Во-первых, функция принадлежности μ _к ( f ( i ,  j )) определяется на основе локальной разницы нормализованных значений серого изображения, что может уменьшить негативное влияние колебаний освещения. Во-вторых, оценка контрастности изображения м _к ( i ,  j ) в уравнении (3) вычисляется путем усреднения энтропии значений принадлежности в локальной окрестности, что может уменьшить влияние шума. В частности, по сравнению с методом на основе вейвлетов [7, 8], который требует больших вычислительных затрат при разложении изображения на разные полосы частот и вычислении преобразования, предлагаемая мера четкости изображения, основанная на нечеткой энтропии, более эффективна и применима при практическом измерении изображений. система. В отличие от метода LSF [9] на основе обнаружения линий, которое эффективно только для изображений с линиями и чувствительно к шуму при обнаружении краевых линий, предлагаемая мера четкости изображения путем усреднения нечетких энтропий в локальной окрестности не только может использоваться в различных типах изображений, но также может уменьшить влияние факторов окружающей среды, таких как увеличение объектива, условия освещения и шумы. Таким образом, локальные пики значений четкости изображения могут быть эффективно уменьшены для облегчения поиска наилучшего фокуса. Кроме того, по сравнению с другими методами на основе краев, такими как функция Робертса и функция Тененграда [20], предлагаемая мера определения изображения может одинаково обрабатывать различные типы краев и позволяет избежать трудностей с различением ступенчатых и линейных краев. Он может производить разумное измерение четкости изображения.

Комбинированный метод поиска

После оценки четкости изображения следующим важным шагом является применение стратегии поиска для нахождения наилучшего фокуса изображения. Есть две важные проблемы, которые влияют на точность наилучшего фокуса в большинстве существующих методов поиска [18, 1]. Первая проблема заключается в том, что полученный оптимум является локальным максимальным значением, а не глобальным, поэтому полученный фокус не является лучшим. Вторая проблема заключается в том, что полученное оптимальное положение с глобальным максимальным разрешением изображения может не быть наилучшей позицией фокусировки из-за частоты дискретизации и разных начальных точек. На рис. 3 показан пример, иллюстрирующий эти проблемы. На рис. 3а показана кривая значений четкости дискретизированного изображения при автофокусировке изображения тормозной колодки, показанного на рис. 1. Имеется два локальных максимума, обусловленных изменениями освещения. Традиционный метод восхождения на холм может найти положение локального максимального разрешения изображения в виде красной точки, показанной на рис. 3b. Кроме того, даже если полученный поиском оптимум является глобальным максимумом, большинство существующих методов поиска прямо считают положение глобального максимума лучшим. Однако, поскольку изображения захватываются с определенным шагом, изображение с фактически наилучшей фокусировкой может быть не получено из-за расстояния выборки и другой начальной точки поиска. Таким образом, полученное оптимальное положение с глобальным максимумом может оказаться не лучшим положением фокусировки. На рисунке 3c показано обнаруженное положение (обозначенное как черная точка) максимального разрешения изображения, полученное с помощью метода глобального поиска, не является наилучшей позицией фокусировки.

Рис. 3

Сравнение метода поиска с восхождением на высоту и метода глобального поиска: a кривая значений четкости изображения при изменении освещенности и ее оптимальные пики, полученные с помощью b метода поиска с восхождением на вершину, и c метод глобального поиска

Изображение в натуральную величину

Для решения вышеуказанных проблем мы предлагаем метод поиска, основанный на сочетании глобального поиска и аппроксимации кривых тонкого уровня. Во-первых, метод глобального поиска используется для нахождения точки пика с оценкой максимальной четкости изображения. Хорошо известно, что стоимость вычислений очень велика, если частота дискретизации изображения высока, а шаг поиска мал. Чтобы снизить стоимость вычислений и ускорить процесс поиска для приложения в реальном времени, мы применяем множественный глобальный поиск от грубого масштаба до мелкого масштаба, постепенно уменьшая размер шага поиска и сужая область поиска. Большой размер шага используется для грубого глобального поиска максимальной четкости изображения, а область поиска уменьшается до меньшей области вокруг полученной оптимальной точки для точного глобального поиска с меньшим размером шага. Этот процесс можно многократно повторять до тех пор, пока не будет получена глобальная оптимальная точка выборки с оценкой максимальной четкости изображения.

Во-вторых, чтобы найти реальную точку наилучшего фокуса, аппроксимация кривой применяется к небольшой области вокруг оптимальной, полученной глобальным поиском. Пиковая точка, полученная путем подгонки кривой, считается конечной точкой наилучшего фокуса. Во время комбинированного процесса поиска следующая область точного поиска должна быть симметричной и центрироваться в оптимальной точке, полученной в предыдущем поиске, чтобы гарантировать, что она покрывает правильный фокус. В нашей реализации оптимальная точка, полученная в предыдущем поиске, устанавливается в качестве центра следующей области точного поиска, а диаметр диапазона поиска является максимальным из двух длин от оптимальной точки до начальной и конечной точек предыдущего поиска. поиск. Таким образом, комбинированный метод поиска не только может обеспечить высокую точность наилучшего фокуса, но также имеет низкую стоимость вычислений для промышленной измерительной системы в реальном времени. Подробные этапы обработки предлагаемого комбинированного метода поиска описаны ниже. 9t\right|\le \sigma \), перейти к шагу 4. В противном случае перейти к шагу 2 для нового поиска с уменьшением размера шага. Порог \(\sigma\) может быть установлен исходя из требований точности и скорости работы в практических приложениях.

Шаг 4: Предположим, что P _м — это конечное положение пика с максимальным значением определения, полученным в результате глобального поиска на предыдущем шаге. Чтобы получить фактическое оптимальное положение наилучшего фокуса, метод подгонки кривой применяется к небольшому диапазону около 92 $$

(5)

, где x обозначает позицию поиска, y обозначает значения четкости изображения, а a , b , c являются параметрами квадратного полиномиального уравнения, которые необходимо вычислить. 2} \ hfill \end{массив}\right] $$

(6)

Наконец, положение пика кривой P _ф , которое считается конечным положением наилучшего фокуса, рассчитывается как:

$$ {P}_f=-\frac{b}{2\mathrm{c}} $$

(7)

Тестируем предложенный метод поиска на изображении автофокусировки тормозной колодки, показанной на рис. 1. Перед проведением экспериментов фактическое положение фокусировки ПЗС настраивается на положение −74,69.90 мм. Предлагаемая оценка четкости на основе нечеткой энтропии используется для вычисления значения четкости изображения. На рис. 4 показаны промежуточные результаты и окончательный результат предложенного нами метода поиска, сочетающего глобальный поиск и подгонку кривой для автофокусировки изображения. Из этого рисунка видно, что предложенный метод поиска позволяет успешно избежать нарушения локального пика при поиске правильного положения фокусировки. Кроме того, оптимальное положение, полученное путем глобального поиска с постепенным сужением диапазона и уменьшением размера шага, постепенно приближается к фактическому наилучшему положению фокусировки. Однако на это положение легко влияет начальное положение и размер шага, и оно может не быть фактически лучшим положением фокусировки. Благодаря добавлению метода аппроксимации кривой на тонком уровне предлагаемый метод более устойчив к начальному положению и частоте дискретизации, а также повышает точность и стабильность автофокусировки (| P  −  P 3| > | P  −  P 4|).

Рис. 4

Предлагаемый метод поиска: a промежуточные результаты предлагаемого нами метода поиска многомасштабным глобальным поиском и b окончательный результат предлагаемого нами метода поиска

Полноразмерное изображение

Предлагаемый нами метод поиска сочетает в себе многомасштабный глобальный поиск и методы подбора кривой, которые не только могут обеспечить высокую точность фокусировки, но и имеют низкие вычислительные затраты для промышленной измерительной системы в реальном времени. Традиционный метод глобального поиска находит оптимальное положение, сканируя все возможные положения фокуса в одном направлении, что приводит к высокой стоимости вычислений. В отличие от этого метода, предлагаемый нами метод может снизить стоимость вычислений с помощью стратегии поиска от глобального до точного путем изменения размера шага. По сравнению с методом восхождения на холм, который чувствителен к возмущению локального оптимума, предлагаемый нами метод позволяет избежать возмущения локального оптимума и найти глобальную точку с максимальным разрешением изображения. Традиционный метод Фибоначчи итеративно уменьшает область поиска, задавая центральную точку области поиска с использованием предыдущей полученной точки оценки максимального определения и уменьшая каждую область поиска почти наполовину на каждой итерации. Но он требует возвратно-поступательного движения двигателя и чувствителен к нарушению локального оптимума. Метод, основанный на правилах, представлял собой метод последовательного поиска, предложенный для настройки размера шага поиска на расстояние от наилучшего положения фокуса. Он может избежать движения двигателя вперед и назад при поиске Фибоначчи, но он чувствителен к изменениям увеличения объектива и условиям освещения. Предлагаемый нами метод использует преимущества методов Фибоначчи и поиска на основе правил путем многомасштабного глобального поиска с переменным размером шага, который не только позволяет избежать проблем локального оптимального возмущения, но также имеет низкую стоимость вычислений и высокую устойчивость к различным вариациям. Кроме того, изображение действительно лучшего фокуса может быть не получено из-за расстояния выборки и другой начальной точки поиска. В этом случае вышеупомянутые существующие методы не могут определить действительно наилучшее положение фокусировки. Предлагаемый нами метод может определить действительно наилучшее положение фокусировки путем дальнейшего использования подбора кривой, что повышает точность фокусировки. Таким образом, по сравнению с существующими методами предлагаемый нами метод позволяет избежать возмущения локального оптимума и достичь высокой точности фокусировки без ущерба для вычислительных затрат, что делает его применимым в практической системе измерения изображений.

Экспериментальные результаты и анализ

В этом разделе мы представим эксперименты для проверки характеристик предложенного алгоритма автофокусировки изображения. Во-первых, мы представим тестовую платформу (включая ее аппаратное и программное обеспечение) промышленной системы измерения изображений для экспериментов. Во-вторых, характеристики экспериментальных объектов включают тормозную колодку и вводятся подшипники. В-третьих, предложенный алгоритм автофокусировки изображения тестируется на этой платформе с экспериментальными объектами, чтобы показать его эффективность.

В системе промышленного измерения изображения точность, воспроизводимость и стабильность являются тремя важными характеристиками, используемыми для оценки в практических приложениях. В этой работе вычисляются три показателя для оценки характеристик алгоритма автофокусировки изображения. Пусть { p ₁ ,  р ₂ , …,  р _{п 9092}{n}} $$}

(8)

где p ₀ обозначают реальное значение. 2}{n}} $$

(9)

, где μ обозначает среднее значение { p ₁ ,  р ₂ , …,  р _п }. Точно так же меньшее SD указывает на лучшую повторяемость автофокусировки. В-третьих, допуск, представляющий максимальную вариацию среди наблюдаемых значений, вычисляется для оценки стабильности алгоритма автофокусировки. Допуск вычисляется следующим образом:

$$ T = \max \left({p}_1,{p}_2,\dots, {p}_n\right) — \min \left({p}_1,{p}_2,\dots, {p}_n\right) $$

(10)

Из уравнения. (10), меньший размер T указывает на лучшую стабильность автофокусировки. RMSE выражает разницу между измеренным значением и реальным значением, SD выражает разницу между значениями измерений, а T выражает максимальную разницу между значениями измерений. В следующих экспериментах мы вычисляем указанные выше три показателя для оценки характеристик алгоритмов автофокусировки изображения.

В практической системе измерения изображений на автофокусировку изображения могут легко влиять факторы окружающей среды, особенно шум, увеличение объектива и индекс интенсивности света, и мы также проверяем надежность предлагаемого алгоритма автофокусировки изображения. к этим двум вариациям. Кроме того, мы сравниваем предложенный нами алгоритм с другими тремя алгоритмами автофокусировки изображения, опубликованными в литературе [11, 13, 19]. Три алгоритма автофокусировки изображения в [11, 13, 19] обозначаются как AF1, AF2 и AF3 соответственно, а предлагаемый нами алгоритм автофокусировки изображения обозначается как AF4 в следующих подразделах. Первый эксперимент проводится в относительно идеальной среде с оптимальным увеличением объектива и индексом силы света. Поскольку колебания увеличения объектива и индекса силы света часто возникают при практических измерениях изображения и влияют на эффективность автофокусировки изображения, мы проводим эксперименты с вариациями увеличения объектива и индекса силы света.

Тестовая платформа промышленной системы измерения изображений

Как правило, промышленная система измерения изображений состоит из аппаратного и программного обеспечения. На рисунке 5 показана схема тестовой системы измерения на основе изображений. Аппаратное обеспечение тестовой платформы, как показано на рис. 6а, состоит из осветительных приборов, устройств захвата изображения, таких как камера, видеокарта, счетная карта и объектив, контроллер движения, электронная решетчатая линейка и т. д. В нашей тестовой платформе восемь зональная светодиодная программа холодного света, управляемая компьютером, используется для светового освещения с индексом силы света, изменяющимся от 0 до 200 (что означает, что самая слабая сила света равна 0, а самая сильная – 200). Американская цветная камера высокой четкости TEO 700-й линейки с объективом непрерывного масштабирования используется для захвата изображений с увеличением от 0,7 до 4,5. Система привода контроллера движения использует высокоточную световую планку без зубьев, приводимую в движение двигателем, а направляющая представляет собой линейную направляющую микронного порядка HWIN P. Электронная линейка решетки с разрешением 1 мкм используется для получения значения положения x , y и z координаты измеряемой детали. Программное обеспечение, показанное на рис. 6b, разработанное нашей исследовательской группой, реализует методы обработки изображений, алгоритм автофокусировки изображения и алгоритм измерения детали.

Рис. 5

Схема системы измерения на основе изображений

Полноразмерное изображение

Рис. 6

Тестовая система: a тестовая платформа изображения и b программный интерфейс. Схема системы измерения на основе изображений

Полноразмерное изображение

Система измерения на основе изображения работает следующим образом. Во-первых, увеличение объектива и индекс силы света оптимально настроены для захвата изображений. Во-вторых, предложенный алгоритм автофокусировки применяется для нахождения положения наилучшего фокуса. В-третьих, объектив приводится в оптимальное положение фокусировки с помощью мотора, и изображения с наилучшей фокусировкой фиксируются для измерения. В-четвертых, обрабатывается изображение и рассчитывается высота заготовки. Наконец, результат записывается после исправления ошибки линейки решетки и вертикальной ошибки программным обеспечением.

Экспериментальные объекты и подтверждение экспериментальных параметров

Для проверки эффективности и превосходства предложенного алгоритма были использованы две экспериментальные заготовки с разными характеристиками, в том числе тормозная колодка, показанная на рис. 1, и подшипник, показанный на рис. 7. Кроме того , одна большая и одна маленькая стандартные прямоугольные заготовки, как показано на рис. 8, тестируются с помощью предложенного нами алгоритма. На рис. 8b и c показаны изображения фокусировки и расфокусировки большого стандартного прямоугольного параллелепипеда соответственно, а на рис. 8e и f показаны изображения фокусировки и дефокусировки маленького стандартного прямоугольного параллелепипеда соответственно.

Рис. 7

Испытываемая заготовка: a изображение подшипника, b фокусирующее изображение и c расфокусированное изображение

Полноразмерное изображение

Рис. изображение большого стандартного прямоугольного параллелепипеда, b фокусирующее изображение и c расфокусированное изображение большого стандартного прямоугольного параллелепипеда, d изображение малого стандартного параллелепипеда, e фокусирующее изображение и f расфокусированное изображение малого эталона прямоугольный

Изображение полного размера

Тормозная колодка представляет собой плоское тело с немного шероховатой поверхностью, а подшипник представляет собой объемную заготовку с гладкой поверхностью. Целью экспериментов по автофокусировке изображения является расчет высоты заготовок. Теоретически измеренные значения высоты этих заготовок будут наиболее точными, если измеренное изображение будет снято в положении наилучшего фокуса. Реальная высота тормозной колодки и подшипника составляет 67,560 и 26,234 мм соответственно, а реальная высота большого и малого стандартных прямоугольных параллелепипедов составляет 60 и 30 мм соответственно.

Эксперимент с оптимальным увеличением объектива и показателем силы света

Этот эксперимент проводится для проверки эффективности предложенного алгоритма автофокусировки изображения при оптимальном увеличении объектива и показателе силы света. Предложенный нами алгоритм тестируется на системе измерения на основе изображений, которая состоит из таких аппаратных средств, как камера, объектив камеры и фотоисточник. Оптимальное увеличение объектива и интенсивность света различны для разных аппаратных средств. Перед тестированием алгоритма автофокусировки выполняются четыре группы калибровочных экспериментов на тормозной колодке с разным увеличением объектива для индекса силы света 1/10, 2/20, 3/35 и 4/55 и оптимального объектива. увеличение и интенсивность света получены для системы измерения на основе изображений. Каждая группа экспериментов проводилась десять раз с окном 320 × 320 пикселей, а расстояние и скорость движения фокусировки составляли 1 и 1,5 мм/с соответственно. Рисунок 9показаны экспериментальные результаты, и мы видим, что минимальная погрешность измерения достигается при увеличении объектива и соответствующем показателе силы света, равных 3 и 35 соответственно. Таким образом, в этом эксперименте оптимальное увеличение объектива и оптимальный индекс силы света установлены на 3 и 35 соответственно.

Рис. 9

Результаты эксперимента по определению параметров измерения

Полноразмерное изображение

Процесс автоматической фокусировки изображения обычно состоит из следующих основных этапов: получение изображения, оценка четкости изображения, поиск наилучшего фокуса, управление двигателем и работа двигателя и задержка для перемещения объектива в оптимальное положение. Возьмем, к примеру, тормозную колодку. На рис. 10 показана последовательность изображений, снятых в процессе автофокусировки. Из этого рисунка видно, что захваченное изображение имеет высокое разрешение после автоматической фокусировки изображения.

Рис. 10

Последовательности изображений заготовки: a расфокусировка, b дальняя фокусировка, c ближняя фокусировка и d фокусировка

полноразмерное изображение-фокусировка

5 Алгоритм случайным образом запускается десять раз на двух предыдущих экспериментальных заготовках соответственно, чтобы получить десять оптимальных положений. На рисунке 11 показаны результаты сравнения десяти измеренных значений размера для каждой детали, полученных с помощью предложенного алгоритма, а также трех других алгоритмов. Из этого рисунка видно, что для каждой заготовки измеренные значения размера, полученные по предложенному алгоритму (обозначенному AF4), наиболее близки к реальному значению, а также имеют наименьшие отклонения по сравнению с полученными по другим трем алгоритмам.

Рис. 11

Сравнение измеренных значений, полученных с помощью различных алгоритмов, выполненных случайным образом десять раз с оптимальным увеличением объектива и индексом силы света: a тормозная колодка; б подшипник; c большой стандартный прямоугольный параллелепипед; и d малый стандартный прямоугольный параллелепипед

Полноразмерное изображение

Кроме того, мы рассчитываем три статистических показателя производительности каждой детали, т. е. среднеквадратичную ошибку, стандартное отклонение и допуск различных авто- алгоритмы фокусировки для сравнения, как показано в таблице 1. Из этих результатов мы видим, что для этих двух деталей предлагаемый нами алгоритм автофокусировки изображения (обозначенный AF4) не только имеет высокую точность фокусировки (более низкий RMSE), но также имеет лучшую повторяемость и стабильность (более низкие SD и T), чем у других трех алгоритмов.

Таблица 1 Результаты сравнения производительности различных алгоритмов автофокусировки изображения в оптимальных условиях для различных заготовок

Полноразмерная таблица

Эксперимент с изменением увеличения объектива

Этот эксперимент проводится для проверки алгоритма автофокусировки изображения с изменением увеличения объектива. В практической системе измерения изображения увеличение объектива может легко зависеть от некоторых факторов, таких как вибрация и шум, которые ухудшают работу автофокусировки изображения. В наших экспериментах увеличение объектива увеличивается с 2,5 до 3,5 с шагом 0,1, а показатель силы света фиксированно устанавливается на оптимальное значение 35. Аналогичным образом алгоритм автофокусировки каждого изображения случайным образом запускается одиннадцать раз для получения одиннадцати измеренных значений размера. на тормозной колодке и подшипнике соответственно. На рисунке 12 показано сравнение измеренных значений, полученных с помощью разных алгоритмов для тормозной колодки и подшипника. Из этого рисунка видно, что оптимальные положения фокусировки, полученные тремя другими алгоритмами, имеют большие колебания из-за изменения увеличения объектива, в то время как предлагаемый нами алгоритм (обозначенный AF4) по-прежнему может обеспечивать стабильное и точное положение фокусировки.

Рис. 12

Сравнение измеренных значений, полученных с помощью различных алгоритмов, одиннадцатикратный случайный запуск с оптимальным увеличением объектива и индексом силы света: a тормозная колодка; б подшипник; c большой стандартный прямоугольный параллелепипед; и d маленький стандартный прямоугольный параллелепипед

Полноразмерное изображение

Мы также сравнили три статистических показателя эффективности, т. е. среднеквадратичную ошибку, стандартное отклонение и допуск различных алгоритмов автофокусировки, как показано на рисунке. в Таблице 2. Из этих результатов мы видим, что для двух рабочих частей три статистических показателя трех других алгоритмов значительно увеличиваются по сравнению с показателями в Таблице 1. Таким образом, производительность трех других алгоритмов ухудшается из-за изменения увеличение объектива. По сравнению с приведенными в таблице 1 предложенный нами алгоритм (обозначенный AF4) по-прежнему может достигать низких значений RMSE, SD и T. Эти результаты и сравнения демонстрируют, что предложенный нами алгоритм автофокусировки изображения более устойчив к изменению увеличения объектива, чем три других алгоритма.

Таблица 2 Сравнение производительности различных алгоритмов автофокусировки изображения при изменении увеличения объектива

Полноразмерная таблица

Эксперимент с изменением индекса силы света

Этот эксперимент проводится для проверки алгоритма автофокусировки изображения при изменении увеличения индекс силы света. В практической системе измерения изображения на индекс интенсивности света могут легко повлиять вибрация и шум, которые повлияют на значения оценки четкости изображения и ухудшат производительность автофокусировки изображения. Из приведенных выше экспериментов мы знаем, что оптимальное увеличение объектива и оптимальный индекс силы света составляют 3 и 35 соответственно для нашей тестовой системы. Таким образом, в этом эксперименте индекс силы света изменяется вокруг своего оптимального значения 35, т. е. от 30 до 40 с шагом 1, а увеличение объектива фиксируется на своем оптимальном значении 3. Для сравнения, автофокусировка каждого изображения Алгоритм случайным образом запускается одиннадцать раз, чтобы получить десять оптимальных положений фокусировки для тормозной колодки и подшипника. На рисунке 13 показано сравнение измеренных значений, полученных с помощью разных алгоритмов. Из этого рисунка видно, что измеренные значения, полученные тремя другими алгоритмами, имеют большие колебания из-за изменения индекса интенсивности света, что недопустимо в практической системе измерения изображений. Измеренные значения, полученные с помощью предложенного нами алгоритма (обозначенного AF4), более стабильны и точны, чем три других алгоритма.

Рис. 13

Сравнение измеренных значений, полученных с помощью различных алгоритмов десятикратного случайного запуска с изменением индекса интенсивности света: тормозная колодка ; б подшипник; c большой стандартный прямоугольный параллелепипед; и d маленький стандартный прямоугольный параллелепипед

Полноразмерное изображение

Аналогичным образом, три статистических показателя эффективности, т. е. среднеквадратическая ошибка (RMSE), стандартное отклонение (SD) и допуск ( T ) , вычисляются для различных алгоритмов автофокусировки изображения, как показано в таблице 3. Из этих результатов мы видим, что три статистические меры намного больше, чем показатели оптимального индекса интенсивности света, показанные в таблице 1, для трех других алгоритмов. Это указывает на то, что производительность трех других алгоритмов ухудшается из-за изменения индекса интенсивности света. По сравнению с приведенными в таблице 1 предложенный нами алгоритм (обозначенный AF4) по-прежнему может достигать низких значений RMSE, SD и T. Эти результаты и сравнения демонстрируют, что предложенный нами алгоритм автофокусировки изображения более устойчив к изменению индекса интенсивности света, чем три других алгоритма, что полезно для практической системы измерения изображения.

Таблица 3 Сравнение производительности различных алгоритмов автофокусировки изображения с изменением индекса силы света

Полноразмерная таблица

Анализ и сравнение сложности вычислений

В этом разделе мы анализируем сложность вычислений предлагаемого алгоритма автофокусировки изображения и сравните его с тремя другими алгоритмами автофокусировки изображения в [11, 13, 19]. Полный процесс автофокусировки изображения включает в себя получение изображения, обработку изображения, поиск наилучшего фокуса, передачу управляющего сигнала, работу двигателя и задержку и т. д. Предложенный нами алгоритм автофокусировки изображения был реализован с помощью программного обеспечения VC++ на компьютере с тактовой частотой 3,1 ГГц. Intel Core i5-4440, 4 ГБ ОЗУ и 64-разрядная ОС Windows 7, как показано на рис. 6b. Все эксперименты выполнены для задачи автофокусировки изображения на заготовке тормозной колодки. Предлагаемый нами алгоритм занимает 12,2 с для задачи автофокусировки изображения, как показано на рис. 4. Для справедливого сравнения мы также тестируем три других алгоритма на той же задаче с той же тестовой платформой системы измерения изображений. Стоимость вычислений составляет 13,8, 11,5 и 11,9.с для алгоритмов автофокусировки изображения [11, 13, 19] соответственно. Поиск наилучшего фокуса занимает большую часть времени вычислений алгоритма автофокусировки изображения. Алгоритм автофокусировки изображения в [11] применяет метод поиска с восхождением на холм для нахождения наилучшего фокуса, который требует больших вычислительных ресурсов. Алгоритм автофокусировки изображения в [13] не требует возвратно-поступательного движения двигателя и, таким образом, может ускорить процесс фокусировки. Но он требует ручной настройки размера шага поиска при изменении увеличения и освещения объектива, что делает его малоприспособляемым в практической и сложной системе измерения изображения. Алгоритм автофокусировки изображения в [19] имеет ту же вычислительную стоимость, что и наш метод, но его точность фокусировки и стабильность ниже, чем у нашего алгоритма.

Выводы

В этой статье мы предложили алгоритм автофокусировки изображения. Во-первых, предлагается новый метод моделирования сложного процесса визуализации и оценки определений изображений на основе нечеткой энтропии. Предлагаемый метод имеет преимущество в устойчивости к шумам и изменениям увеличения объектива и условий освещения. Во-вторых, мы предлагаем метод поиска для получения оптимального положения наилучшего фокуса путем сочетания многомасштабного глобального поиска и точного подбора кривой. Комбинированный метод поиска не только позволяет достичь высокой точности наилучшего фокуса, но и имеет низкую вычислительную стоимость. Наконец, экспериментальные результаты и сравнения показывают, что предложенный алгоритм может достигать не только более высокой точности фокусировки, но также имеет лучшую повторяемость и стабильность при изменении увеличения объектива и индекса силы света, чем другие существующие алгоритмы, без ущерба для стоимости вычислений. Эти преимущества делают его применимым для практического промышленного измерения изображений в сложных условиях.

Ссылки

1. M Moscaritolo, H Jampel, F Knezevich, R Zeimer, Алгоритм автофокусировки на основе изображения для цифровой фотографии глазного дна. IEEE транс. Мед. Визуализация 28 (11), 1703–1707 (2009)

   Статья Google ученый

2. «>

   X Wang, RC Sun, SY Xu, Метод автофокусировки, основанный на обработке изображений для камеры дистанционного зондирования. проц. SPIE 6623 , 66230F (2008)

   Статья Google ученый

3. Р. Чен, П. В. Бик, Повышение точности и производительности контрастной автофокусировки при слабом освещении с помощью машинного обучения с учителем. Распознавание образов лат. 56 , 30–37 (2015)

   Статья Google ученый

4. М. Уэстон, П. Мадж, С. Дэвис, А. Пейтон, Эффективные по времени алгоритмы автофокусировки для ультразвукового контроля двухслойных сред с использованием полного матричного захвата. НКиЭ междунар. 47 , 43–50 (2012)

   Артикул Google ученый

5. R Redondo, G Bueno, JC Valdivieze et al., Оценка автофокуса при патологии светлопольной микроскопии. Дж. Биомед. Опц. 17 (3), 036008 (2012)

   Артикул Google ученый

6. A Akiyama, N Kobayashi, E Mutoh, H Kumagai, H Yamada, H Ishll, Наведение по инфракрасному изображению для наземного транспортного средства на основе быстрой фокусировки и слежения за импульсным изображением. проц. SPIE 7429 , 742906 (2009)

   Артикул Google ученый

7. М. Гамадия, Н. Кехтарнаваз, К. Р. Хоффман, Улучшение автофокуса при слабом освещении для обработки изображений с цифровых камер и камер мобильных телефонов. IEEE транс. потреблять. Электрон. 53 (2), 249–257 (2007)

   Статья Google ученый

8. Маккапати В. В. Улучшенная автофокусировка микроскопа на основе вейвлета для мазков крови с использованием сегментации. 5-я ежегодная конференция IEEE по науке и технике автоматизации (2009 г. ).), п. 208–211.

9. ZH Lu, YF Guo, HF Li, YF Li, Автофокусировка с использованием LSF в камере дистанционного зондирования с воздушной метлой. Инфракрасный лазер Eng. 41 (7), 1808–1814 (2012)

   Google ученый

10. CM Chen, CM Hong, HC Chuang, Эффективный алгоритм автофокусировки, использующий модель предсказания дискретного уравнения разности для цифровых фотоаппаратов. IEEE транс. потреблять. Электрон. 52 (4), 1135–1143 (2006)

    Артикул Google ученый

11. CT Liu, ZX He, Y Zhan, HC Li, Алгоритм поиска автофокусировки теодолита на основе оценки сложного фокуса. ЕВРАЗИП Дж. Вирел. коммун. сеть (1), 1-11 (2014)

12. Ю. Л. Сюн, С. А. Шафер, Глубина фокусировки и расфокусировки. Материалы конференции IEEE Computer Society по компьютерному зрению и распознаванию образов, (1993), с. 68–73

13. Н. Кехтарнаваз, Х. О. Разработка и реализация в реальном времени алгоритма автофокусировки на основе правил. R. Время Имаг. 9 , 197–203 (2003)

    Статья Google ученый

14. Ю. Яо, Б. Абиди, Н. Доггаз, М. Абиди, Оценка измеренной резкости и алгоритм поиска для автофокусировки изображений с большим увеличением. Продолжается. SPIE 6246, Обработка визуальной информации XV, 62460G (2006 г.), doi: 10.1117/12.664751

15. Дж. Хе, Р. Чжоу, З. Хонг, Модифицированный алгоритм автофокусировки с быстрым поиском с адаптивным методом поиска размера шага для цифровой камеры. IEEE транс. по бытовой электронике 49 (2), 257–262 (2003)

    Статья Google ученый

16. Кротков Е.П., Активное компьютерное зрение с помощью кооперативного фокуса и стерео (Springer-Verlag, Нью-Йорк, 1989)

    Книга МАТЕМАТИКА Google ученый

17. «>

    С. Аль-Шархан, Ф. Каррай, В. Геайеб, О. Басир, в книге «Нечеткая энтропия: краткий обзор». В: 2001 IEEE International Fuzzy Systems Conference, p. 1135–1139 гг.

18. М. Гамадия, Н. Кехтарнаваз, Система автоматической фокусировки с переключением фильтров для потребительских систем обработки изображений. IEEE транс. потреблять. Электрон. 58 (2), 228–236 (2012)

    Статья Google ученый

19. Д. Флориан, Х. Кок, К. Планкенштейнер, М. Главановичс, Методы автоматической фокусировки и регистрации изображений для получения инфракрасных изображений микроэлектронных устройств. Изм. науч. Технол. 24, 074020 (2013)

20. J Wang, H Chen, G Zhou, T An, Усовершенствованный алгоритм Бреннера для определения критерия четкости изображения. Акта. Фотоника. Sinica 41(7), 855–858 (2012)

Ссылки на скачивание

Благодарности

Эта работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (грант № 61375112 и № 61070226).

Информация об авторе

Авторы и организации

1. Школа педагогических наук Миннаньского педагогического университета, № 36 Xian-qian-zhi Street, Zhangzhou, Fujian, 363000, China

   Shuxin Liu

2. Школа информационных технологий, Восточно-китайский педагогический университет, No.500 Dongchuan RD, Шанхай, 200241, Китай

   Shuxin Liu & Zhongyuan Yang

Приборы

3. Департамент науки и техники EIEE, Шанхайский университет Цзяо Тонг, № 800 Dongchuan RD. Minhang District, Shanghai, 200240, China

   Manhua Liu

Авторы

1. Shuxin Liu

   Посмотреть публикации авторов

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

2. Manhua Liu

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

3. Zhongyuan Yang

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

Автор, ответственный за переписку

Манхуа Лю.

Дополнительная информация

Конкурирующие интересы

Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих интересов.

Информация об авторах

Лю Шу-синь является докторантом Восточно-китайского педагогического университета и лектором Миннаньского педагогического университета. Он получил степень MCS в области компьютерной инженерии в Восточно-китайском университете Цзяо Тонг в 2005 году. Его текущие исследовательские интересы включают обработку изображений, распознавание образов и машинное обучение.

Права и разрешения

Открытый доступ Эта статья распространяется в соответствии с условиями международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии вы должным образом указываете автора (авторов) и источник, предоставляете ссылку на лицензию Creative Commons и указываете, были ли внесены изменения.

Перепечатка и разрешения

Об этой статье

Проверка перед ремонтом — Olympus

Пожалуйста, проверьте важные для вас контрольные точки.

• «Макрорежим» выключен
• Объект находится на подходящем расстоянии от камеры.
• Объект был правильно освещен и обеспечивает достаточную контрастность
• «Режим фокусировки» правильно используется с функцией, которую вы хотите использовать.
• «Область фокусировки» (если имеется в вашей модели) установлена ​​в правильное положение или «Автоматический режим». Для DSLR (только PEN, OM-D, E-система)
• «Сенсорный фокус» установлен, если применимо
• «Блокировка фокуса» не установлена
• Вы используете штатив при съемке ночью или с высоким уровнем увеличения
• Если проблема не решена, выполните сброс камеры (полный сброс, если возможно)
• Объектив правильно прикреплен к корпусу, и контакты объектива не залипли (только для системы сменных объективов)
• Контакты на корпусе и объективе были очищены безворсовой тканью (только для системы сменных объективов)

г. «Макрорежим» выключен

Если режим автофокуса не работает должным образом, проверьте, выключен ли режим макросъемки на вашей камере. Это может нарушить его правильную функциональность, если он не нужен.

Проверьте, выбран ли SCN (режим сцены) на главном диске камеры

Проверить, выбраны ли режимы макросъемки:
1. Режим макросъемки
2. Режим макросъемки Природа или режим супермакросъемки

Объект находится на подходящем расстоянии от камеры.

У каждой камеры и объектива есть минимальное рабочее расстояние, которое позволяет нам делать фотографии на разных расстояниях от объекта.

Объект был правильно освещен и обеспечивает достаточный контраст

Убедитесь, что объект правильно освещен, чтобы обеспечить правильную работу автофокуса.

Камера должна найти некоторый контраст, чтобы правильно сфокусироваться. Если объекту не хватает света, автофокус не может найти, как сфокусироваться, и, следовательно, не сможет сделать снимок.

«Режим фокусировки» правильно используется с функцией, которую вы хотите использовать.

Сначала проверьте, позволяет ли ваша камера изменять режим фокусировки.
Ручной и автоматический режимы доступны в качестве параметров фокусировки в режимах M/S/A/P, iAuto и видеосъемки. Чтобы проверить, используете ли вы правильный, вы можете пройти через главное меню на ЖК-дисплее:

1. Перейдите в меню
2. Выберите пользовательское меню
3. Выберите AF/MF

Вы также можете выбрать режим фокусировки на ЖК-дисплее Меню:
1. Нажмите кнопку OK
2. Выберите режимы автофокусировки

«Область фокусировки» (если она есть в вашей модели) установлена ​​в правильное положение или «Автоматический режим». Для DSLR (только PEN, OM-D, E-система)

Пожалуйста, проверьте зону фокусировки, чтобы убедиться, что вы используете ее правильно. В противном случае изображения не будут в фокусе, как вы хотите. В противном случае изображения не будут в фокусе, как хотелось бы.

1. Перейдите в Меню и выберите AF/MF.
2. Нажмите кнопку OK и выберите Область фокусировки 9.0131 3. Выберите точку зоны фокусировки или всю область
4. Нажмите кнопку OK

1. Затем вы можете выбрать зоны фокусировки с помощью стрелок.
2. Выберите точку зоны фокусировки
3. или выберите всю область.

Точка зоны фокусировки будет видна на ЖК-дисплее и в видоискателе.

«Сенсорный фокус» установлен, если применимо

1. Коснитесь «AF» значком указательного пальца на экране камеры и установите его в положение ON или нажмите кнопку меню и измените настройку сенсорного фокуса/съемки.

2. Затем коснитесь области объекта, на котором вы хотите сфокусироваться, и камера автоматически сделает снимок.

«Блокировка фокуса» не установлена

Коснитесь значка «Блокировка ВЫКЛ» на экране, если фокус заблокирован. Или просто выключите камеру и перезапустите.

Вы используете штатив во время ночной съемки или с высоким уровнем зума.

Если камера находится на штативе, отключите стабилизатор изображения.

Штатив позволяет нам удерживать камеру в устойчивом положении без вибрации или движения. Использование штатива всегда поможет получить лучшее качество изображения.

Если проблема не решена, перезагрузите камеру (полный сброс, если возможно)

Чтобы сбросить настройки камеры, выберите Меню > Сброс, и все первоначальные настройки будут восстановлены.

1. Перейдите в Меню > Меню съемки 1
2. Выберите Сброс/Мои настройки
3. Выберите Сброс

Можно выбрать базовый или полный:
1. Базовый — для сброса основных функций съемки
2. Полный — для сброса всех функций, кроме даты, языка и некоторых настроек

Объектив правильно прикреплен к корпусу, и контакты объектива не заедают (только для систем со сменными объективами)

При проблемах с фокусировкой на камерах со сменными объективами:

1.

Объектив не фокусируется автоматически: Беда! Фотоаппарат не фокусируется. Что делать?