Autofokus jest obecnie jednym z najważniejszych elementów nowoczesnych aparatów fotograficznych i kamer. Był to swego rodzaju przełom i możliwość automatycznego ustawiania ostrości niesamowicie ułatwiła życie fotografom, ale też filmowcom. Jednak choć mówimy o jednym autofocusie, to jest jednak kilka jego rodzajów, a skupiając się dziś na tych głównych, możemy wymienić: kontrastowy, fazowy i hybrydowy. Który jest najlepszy? Każdy się nieco różni i każdy ma swoje zalety i wady, które wpływają na ich zastosowanie w różnych sytuacjach.
Zacznijmy może od początku autofocusa
Dziś autofocus jest w sumie oczywistością i zdecydowana większość aparatów i kamer ma super zaawansowane systemy automatycznego ustawiania ostrości. Jednak nie zawsze tak było! Pierwsze próby i patenty to końcówka lat 60, gdzie Agfa i Leica (Leitz) pokazywały swoje patenty i koncepcyjne produkty.
Reklama pierwszego konsumenckiego aparatu z autofocusem
Można powiedzieć, że autofocus jest z nami mniej-więcej od końcówki lat 70 i początku lat 80. Wtedy to na rynku pojawiła się Konica C35 AF, czyli kompaktowy aparat wyposażony w system automatycznego ustawiania ostrości. W lustrzankach AF pojawił się chwilę później za sprawą Pentaxa ME-F, Minolty 7000, czy obiektywów Canon FD z autofocusem (to moim zdaniem był super ciekawy koncept). Te konstrukcje przecierały szlaki. Jednak już wtedy pojawiły się różne pomysły na działanie autofocusa.
Canon nFD 35-70 mm f/4 AF
Czym jest autofokus kontrastowy?
Tutaj troszkę podpowiada nazwa. System ten mierzy kontrast na krawędziach obiektów w kadrze i na jego podstawie dostosowuje ostrość. To dość precyzyjny sposób, jednak nie jest pozbawiony wad. W sytuacji gdzie kontrast na danej krawędzi nie jest duży, system ten traci na precyzyjności. No, a to może prowadzić do „szukania” ostrości, czy też nietrafionych zdjęć. Najbardziej widoczne jest to w gorszych warunkach oświetleniowych.
Autofocus oparty o kontrast jest bardzo precyzyjny – o ile kontrast między elementami będzie odpowiednio mocny. W gorszych warunkach niestety potrafi zawodzić…
Czy autofokus fazowy jest lepszy?
Autofokus fazowy działa na kompletnie innej zasadzie. W tym przypadku dochodzi do analizy światła docierającego do specjalnych czujników umieszczonych w aparacie. System ten porównuje różnice w fazach światła odbitego od obiektu i na tej podstawie oblicza, jak należy dostosować ostrość. Działa on znacznie szybciej niż kontrastowy i jest dużo skuteczniejszy przy słabym oświetleniu. Jednak system ten jest też znacznie bardziej skomplikowany, przez co i droższy — a to może być dla niektórych barierą.
Tylko że w bezlusterkowcach jest jeszcze trochę inaczej
Autofocus w bezlusterkowcach różni się od tego znanego z lustrzanek. O tyle, o ile w aparatach z lustrem czujniki autofocusa były osobnym elementem, który znajdował się w korpusie aparatu (lub też na obiektywie jak widać po przykładzie Canona FD 35-70). Takie rozwiązanie niestety niosło za sobą kilka wad.
w lustrzance, pod lustrem, znajduje się czujnik autofocusa, który wysyła informacje do procesora, który to steruje elementami optycznymi i ustawia ostrość tak by była możliwie najlepsza
Wadą osobnego czujnika znajdującego się pod lustrem było m.in. to, że proces ostrzenia miał bardzo dużo elementów, przez co zajmowało to czas i nie było zbyt precyzyjne. Zdarzały się też odstępstwa od normy, co skutkowało koniecznością kalibracji obiektywu z korpusem. Można powiedzieć, że w bezlusterkowcach czujnikiem autofocusa jest cała matryca, dzięki czemu proces taki jest znacznie szybszy i skuteczniejszy!
Zaletą bezlusterkowców jest również (przeważnie) znacznie większa ilość pól autofocusa. Nie pokrywają one już wyłącznie środka kadru, a często praktycznie cały kadr!
Hybrydowy AF i Dual Pixel AF
Bezlusterkowce pod względem automatycznego ustawiania ostrości zdecydowanie wygrywają z lustrzankami — choć niektóre z nich miały zaimplementowane te same systemy. Jednak w przypadku lustrzanek systemy te działały tylko w trybie „Live View”, a w aparatach bezlusterkowych są cały czas.
Obecnie część bezlusterkowców (np. od Sony) ma tzw. Hybrydowy autofocus. Co to oznacza? Hybrydowy autofokus łączy w sobie technologię detekcji fazy z technologią detekcji kontrastu uzupełniając się wzajemnie. Mówiąc w dużym uproszczeniu, najpierw fazowy system szybko ustawia ostrość na obiekcie, a następnie kontrastowy system dokonuje precyzyjnych poprawek, aby zapewnić możliwie maksymalną dokładność. Dzięki temu zdjęcia są ostre „w punkt”!
Autofocus a Sony A7RII. Kolor zielony — punkty AF oparte na detekcji fazy Kolor niebieski — punkty AF oparte na detekcji kontrastu
Oczywiście i w tym przypadku nie wszyscy inżynierowie byli zgodni i tu również pojawiły się różne koncepcje. Przykładem może być Dual Pixel CMOS AF od Canona. Jest to system oparty o detekcję fazy, jednak w tym przypadku każdy piksel posiada dwie fotoidy. Procesor analizuje odchylenia pomiaru pomiędzy każdą z nich i na tej podstawie jest ustawiana ostrość. Dzięki temu system ten jest tak precyzyjny.
Każda fotoida jest niezależna. Dzięki temu, mimo że to system fazowy, to jego precyzja soti na niezwykle wysokim poziomie (często wyższym niż autofocus oparty o kontrast)
Podsumowanie
Autofokus kontrastowy i fazowy mają swoje unikalne zalety, ale też i wady. Dlatego też jeden lepiej sprawdzi się w niektórych sytuacjach, a drugi w innych. Kontrastowy oferuje wyższą precyzję i prostotę, podczas gdy fazowy wyróżnia się szybkością i lepszym działaniem w słabych warunkach oświetleniowych. Wybór między nimi zależy od indywidualnych potrzeb i warunków, w jakich najczęściej pracuje fotograf. Dlatego też inżynierowie ciągle starają się udoskonalać swoje rozwiązania, tworząc m.in. hybrydowy autofocus, który łączy zalety obu systemów, czy też zaawansowany Dual Pixel AF rozwijający detekcję fazową do niezwykłego wręcz poziomu.
