Vaihe havaita automaattinen tarkennus (AF tai vaihe kontrasti) on passiivinen automaattitarkennus jonka erikoisuus perustuu sen telemetriajärjestelmä joka "leikkaa" kahteen pallonpuoliskon linssi. Näiden kahden pallonpuoliskon säteiden analysointi antaa sitten mahdollisuuden laskea, millä etäisyydellä valokuvattava kohtaus tai esine on.
Ensimmäiset tämäntyyppiset automaattitarkennukset ovat peräisin vuodelta 1985, jolloin ne asennettiin Minolta 7000 AF: ään. Nämä autofocuses käytetään refleksit , joten niillä on sama rakenne, paitsi että takana tärkein osittain heijastava peili on toinen peili, joka on kallistettu 45 astetta, joka mahdollistaa säteet voidaan taivuttaa kohti niin - sanottu kenttä linssi (tai jopa lauhdutin). Nämä säteet kulkevat sitten kolmannen tasopeilin läpi ja sitten "etäisyysmittaripariksi": linssin yläosasta tulevat ja alhaalta tulevat säteet erilaistuvat, minkä jälkeen kaksi anturia mittaavat etäisyyttä linssien läpi kulkiessaan säteiden väliset äärimmäisyydet ja sitten niiden poikkeama vertailuetäisyydeltä.
Sinun pitäisi tietää, että tätä automaattitarkennusjärjestelmää käytetään tällä hetkellä eniten refleksikameroissa: se on nopeampi kuin kontrastimittauksella varustettu automaattitarkennusjärjestelmä , joka toimii "kokeilemalla ja erehdyksellä". Toisaalta siihen voi kohdistua etu- / takatarkennusongelmat ( tarkennuksen muutos) ja siten epätarkka tarkennus. Se on myös kalliimpaa valmistaa.
Automaattitarkennuksen moduuli on keskimäärin noin 10 mm korkea ja 25 mm pitkä. Siellä näkyvät jousiin kiinnitetyt säätöruuvit.
Lineaarinen polarisointisuodatin estää ikkunoista heijastuvat valonsäteet kulkemasta AF-moduuliin. Jos näin ei olisi, mittaukset vääristyisivät.
Nykyaikaisille järjestelmäkameroille on siis parempi suosia pyöreitä polarisointisuodattimia. Itse asiassa lineaarisen polarisoivan suodattimen käyttö voi aiheuttaa kyvyttömyyden keskittyä, kun polarisoidut säteet kulkevat uuden lineaarisen polarisoivan suodattimen läpi. Jos se olisi pyöreä, ei olisi mitään ongelmaa.
NaamiotNiiden avulla osa valonsäteistä voidaan valita. On myös välttämätöntä, että valokuvattavasta kohteesta riippumatta säteet valaisevat etäisyysmittarin linssiparin saman pinnan. Ennen telemetrialinssejä sijoitettujen reikien halkaisija on alle 1 mm .
KenttäobjektiiviOn olemassa useita kokoja, keskimäärin se on 1 cm x 4 mm .
PeiliSen avulla autofokusmoduulin tilaa voidaan pienentää pystysuunnassa ja se voidaan siten helposti sijoittaa kameraan. Sen mitat ovat noin 10 mm - 7 mm .
"Telemetria" -linssitNiiden halkaisija on noin 1 mm . Automaattitarkennusjärjestelmä perustuu etäisyysmittarin vääntömomenttiin ja näihin linsseihin. Sinun tulisi tietää, että nämä linssit valmistetaan samassa muotissa niiden kehityksen aikana, sitten lisätään naamio, joka mahdollistaa alueiden rajaamisen, joihin valonsäteet kulkeutuvat.
CCD-anturitJokainen anturi on yleensä 1 mm pitkä ja siksi myös erittäin ohut (yleensä jokainen anturi sisältää 128 erillistä ilmaisinta). Ne mahdollistavat tietojen siirtämisen kameran mikroprosessorille.
Oletamme kohteen olevan optisella akselilla
Kenttäobjektiivi on järjestetty siten, että antama anturikuva on CCD-anturien tasolla. Tämä kohta on välttämätön, koska jos tätä ehtoa ei noudateta, kohdennusvirheet ovat väistämättömiä. Muussa tapauksessa, kun kuva lähestyy tarkennusanturia, se yhtyy myös anturiin tai filmiin.
Muussa tapauksessa on useita mahdollisia tilanteita:
Kun signaali siirretään sisäänpäin, se tarkoittaa, että linssi on liian kaukana, se on saatettava lähemmäksi tarkennusta. Päinvastoin, kun siirtymä on ulospäin, se tarkoittaa, että tavoite ei saa valonsäteitä lähentymään riittävän nopeasti.
Kun kohde on optisella akselilla, anturit ilmoittavat nopeasti, tarkennetaanko sisäänpäin vai ulospäin.
Koska suhteet ovat samantyyppisiä, toisen tapauksen piirtäminen riittää. Yleinen kaava ottaa huomioon molemmat tapaukset.
KaavaOlemme siinä tapauksessa, että tavoite saa säteet lähentymään liian nopeasti. Joskus naamiot erottavat linssit varmistaen, että ccd-antureissa on tasainen tasainen valaistus. Meillä on seuraavat kaavat Thalesin lauseen mukaisesti kuvalle 1:
Toisaalta meillä on
Ja toisaalta
löydämme samantyyppisen suhteen kuvalle 2 ja lopulta meillä on kahdelle kuvalle sama kaava vaihe-erolle, joka on:
Tästä kaavasta, jossa t ja u selitetään, osoitamme, että vaihe-ero on invariantti, kun piste B kääntyy optiseen akseliin nähden kohtisuorassa tasossa.
InjektiivisyysJotta arvot olisivat selkeämpiä, tehdään ero anturiin keskittyvien aaltojen vaihe-eron, joka vastaa vertailuvaihe-eroa, ja anturin edessä tai takana tarkentuvien aaltojen vaihe-eron välillä.
Referenssivaiheero on yhtä suuri kuin:
Lopuksi meillä on seuraava kaava kuvan ja anturin välisen etäisyyden kanssa:
Siksi meillä ei voi olla sama vaihe-ero kahdesti. Voimme olla tapauksia, joissa säteen paksuus cd-anturissa on sama riippumatta siitä, onko kuva virtuaalisen anturin edessä tai takana. Mutta vaihe-ero on erilainen.
Kuten nähdään vastakkaisesta kaaviosta, tietyllä korkeudella tietyssä vaihe-ero vastaa vain yhtä kuvaa, muuten muodostettavan kuvan pitäisi todellisuudessa vastata kahta pistelähdettä, kuten kaaviossa, mikä on väärä, koska kuva on todellisuudessa objektiivin pistelähteen kuva.
Pistelähteestä koostuva aihe on ihanteellinen tapaus, mutta sen avulla voidaan laskea, mitä todelliselle kohteelle tapahtuu. Voimme todellakin pitää todellista kohdetta pistelähteiden äärettömänä ja lisätä kunkin lähteen osuuden lopulliseen kuvaan.
Lasketaan sitten vaihe-ero CCD 1: n ja CCD 2: n vastaanottaman intensiteetin välillä. Koska tämä on invariantti translaatiolla tasoon, joka on kohtisuorassa optiseen akseliin nähden, kunkin pistelähteen osuus antaa saman vaihe-eron, jos ne ovat sijaitsee samalla etäisyydellä kamerasta.
Muista, että ei-täsmälliselle kohteelle antureiden keräämät kirkkausprofiilit ovat mielivaltaisia, koska ne vastaavat yksinkertaisesti kohteen kirkkausprofiilia. Toisaalta se tosiasia, että kahden kuvan välinen siirtymä vastaa tarkennusvirhettä, pysyy totta tästä profiilista riippumatta. Elektroniikan tehtävänä on siis mitata kahden käyrän välinen siirtymä. Tätä muutosta kutsutaan joskus vaihe-eroksi, joten nimi annetaan näille fokusointijärjestelmille.
Ymmärrämme, että säteiden lähentymiseksi tasaisesti on tarpeen käyttää lisäobjektiivia, muuten mittaukset vääristyvät, sitä kutsutaan kenttälinssiksi.
Tarkastellaan tapausta, jossa esine on akselilla, joka kulkee linssin toisen pään kautta. Ilman kenttälinssiä muutama säde saavuttaa anturin, joka vääristää mittauksia. Kentän linssi antaa valonsäteiden lähentyä nopeammin etäisyysmittarin parilla.
Esimerkeissämme kenttälinssi on sijoitettu siten, että päälinssin kuva muodostuu telemetrian vääntömomentitasolle. Nikon- tuotemerkissä kenttälinssit on sijoitettu siten, että jos kuva muodostuu anturille, kohteen säteet tulevat ulos objektiivista loputtomasti.
Minolta Maxxum -laitteessa oli kolme etäisyysmittaria, jotka on järjestetty H-kirjaimiin. Nykyään esimerkiksi Canon EOS 40D: ssä on noin kaksikymmentä etäisyysmittaria. Tämän antureiden määrän kasvun lisäksi, joka mahdollistaa tehokkaamman automaattitarkennuksen (nopeus, laatu), on olemassa kasvojentunnistusohjelmistoja, kutakin kohtausta varten ominaisia ohjelmia, jotka käyttäjä haluaa ottaa.
Olemme myös asettaneet itsemme ihanteellisissa tapauksissa: kromaattisia ja pallomaisia poikkeamia, jotka pakottavat meidät käyttämään monimutkaisia linssikokoonpanoja, ei ole otettu huomioon.
Nämä automaattitarkennusjärjestelmät varattiin heijastuskameroille, koska oli tarpeen olla paikka lisätä peili ja pieni laatikko etäisyysmittarijärjestelmällä. Vuodesta 2010 Fujifilm on kuitenkin onnistunut sisällyttämään etäisyysmittarijärjestelmän pääanturin pikseleihin, mikä mahdollisti niiden varustamisen pienikokoisilla automaattitarkennuksilla tavallisten kompaktikameroiden automaattitarkennuksen lisäksi. Anturissa automaattitarkennusjärjestelmä sijaitsee keskellä kahta pikseliä.
Pakkauksissa tarkennusaika on 0,2–0,8 sekuntia, mutta pysäytyskuvalle. Fujifilm-tietolomakkeen mukaan , kompakti keskiarvo on 0,616 s ja Fujifilm 0,158 s.
Vaiheen tunnistuksen automaattitarkennuksen etuna on, että se pystyy vastaamaan normaalien pakkausten suorituskykyä, mutta liikkuvilla kohteilla.