Den fase detektere autofokus (AF eller fasekontrast) er en passiv autofokus hvis ejendommelighed stammer fra dens telemetrisystem som "cut" i to halvkugler linse. Analysen af strålerne, der kommer fra disse to halvkugler, vil derefter gøre det muligt at beregne, i hvilken afstand scenen eller objektet, der skal fotograferes.
De første autofokuser af denne type stammer fra 1985, da de blev monteret på Minolta 7000 AF. Disse autofocuses anvendes i reflekser , så de har den samme struktur, bortset fra at bag den vigtigste semi-reflekterende spejl er et andet spejl vippes ved 45 grader, hvilket tillader strålerne afbøjes mod en så - kaldet felt linse (eller endda kondensator). Disse stråler passerer derefter gennem et tredje plan spejl og derefter ind i et "afstandsmålerpar": strålerne, der kommer fra toppen af linsen, og dem fra bunden er differentierede, og efter at have passeret gennem linserne måler to sensorer afstanden mellem strålerne ekstremer og derefter deres afvigelse fra en referenceafstand.
Du skal vide, at dette autofokussystem i øjeblikket er det mest anvendte på reflekskameraer: det er hurtigere end autofokussystemet med kontrastmåling , som fungerer ved "prøving og fejl". På den anden side kan det være udsat for for- / bagfokusproblemer ( fokusskift ) og derfor for upræcis fokusering. Det er også dyrere at fremstille.
Autofokusmodulet har et gennemsnit på omkring 10 mm i højden og 25 mm i længden. Der kan ses justeringsskruer, der er knyttet til fjedre.
Det lineære polariseringsfilter forhindrer de lysstråler, der reflekteres af vinduerne i at passere ind i AF-modulet. Hvis dette ikke var tilfældet, ville målingerne blive fordrejet.
For moderne spejlreflekskameraer er det derfor bedre at favorisere cirkulære polariserende filtre. Faktisk kan brugen af et lineært polariserende filter medføre manglende evne til at fokusere, når de polariserede stråler passerer gennem et nyt lineært polariserende filter. Hvis det var cirkulært, ville der ikke være noget problem.
MaskerDe gør det muligt at vælge en del af lysstrålerne. Det er også nødvendigt, at uanset objektet, der skal fotograferes, strålerne oplyser den samme overflade af parret med afstandsmålerlinser. For hullerne, der er placeret før telemetralinserne, er de mindre end 1 mm i diameter.
FeltlinserDer er flere størrelser, i gennemsnit er den 1 cm x 4 mm .
SpejlDet gør det muligt at reducere pladsen på autofokusmodulet lodret og kan således let placeres i kameraet. Dens dimensioner er ca. 10 mm x 7 mm .
"Telemetri" -linserDe er ca. 1 mm i diameter. Det er afstandsmålerens drejningsmoment, og det er på disse linser, at autofokussystemet er baseret. Du skal vide, at disse linser er lavet i samme form under deres udvikling, så tilføjes en maske, der gør det muligt at afgrænse de områder, hvor lysstrålene passerer.
CCD-sensorerHver sensor er normalt 1 mm lang og er derfor også meget tynd (normalt indeholder hver sensor 128 individuelle detektorer). De gør det muligt at overføre information til kameraets mikroprocessor.
Vi antager objektet på den optiske akse
Feltlinsen er arrangeret således, at det sensorbillede, det giver, er på CCD-sensorernes plan. Dette punkt er vigtigt, for hvis denne betingelse ikke overholdes, er fokuseringsfejl uundgåelige. Ellers når billedet konvergerer på fokussensoren, konvergerer det også på sensoren eller filmen.
Ellers er der flere mulige situationer:
Når signalet forskydes indad, betyder det, at linsen er for langt væk, det skal bringes tættere på fokus. Tværtimod, når skiftet er udefra, betyder det, at målet ikke får lysstrålene til at konvergere hurtigt nok.
Når objektet er på den optiske akse, angiver sensorerne hurtigt, om de skal fokusere indad eller udad.
Forholdene er af samme type, og tegningen af en af de to sager er tilstrækkelig. Den generelle formel tager begge tilfælde i betragtning.
FormelVi placerer os i det tilfælde, hvor målet får strålerne til at konvergere for hurtigt. Undertiden adskiller masker linserne og sikrer, at der er konstant ensartet belysning på ccd-sensorerne. Vi har følgende formler ifølge Thales 'sætning til figur 1:
På den ene side har vi
Og på den anden side
vi finder en relation af samme type for figur 2, og for de to figurer har vi endelig den samme formel for faseforskellen, som er:
Fra denne formel, hvor t og u vil blive forklaret, viser vi, at faseforskellen er uændret, når punkt B oversættes i planet vinkelret på den optiske akse.
InjektivitetFor at værdierne skal være mere eksplicitte, laver vi forskellen mellem faseforskellen for bølgerne, der fokuserer på sensoren, svarende til referencefaseforskellen og faseforskellen for de bølger, der fokuserer foran eller bag sensoren.
Referencefaseforskellen er lig med:
Endelig har vi følgende formel med afstanden mellem billedet og sensoren:
Vi kan derfor ikke have den samme faseforskel to gange. Der kan være tilfælde, hvor tykkelsen af strålen på ccd-sensoren er den samme, uanset om billedet er foran eller bag den virtuelle sensor. Men faseforskellen vil være anderledes.
Som det kan ses i det modsatte diagram, svarer en given faseforskel i en given højde kun til et enkelt billede, ellers ville det billede, der skulle formes, i virkeligheden være ækvivalent med to punktkilder som i diagrammet, hvilket er falsk, da billedet er i virkeligheden billedet af en punktkilde af målet.
Motivet bestående af en punktkilde er et ideelt tilfælde, men det giver mulighed for at beregne, hvad der sker for et rigtigt motiv. Faktisk kan vi betragte et reelt emne som en uendelig række af punktkilder og tilføje bidraget fra hver af disse kilder til det endelige billede.
Vi beregner derefter faseforskellen mellem intensiteten modtaget af CCD 1 og CCD 2. Da dette er uforanderligt ved translation i planet vinkelret på den optiske akse, vil bidraget fra hver punktkilde give den samme faseforskel, hvis de er placeret i samme afstand fra kameraet.
Hvad man skal huske er, at for et ikke-punktligt motiv er lysstyrkeprofilerne indsamlet af sensorerne vilkårlige, da de simpelthen svarer til motivets lysprofil. På den anden side forbliver det faktum, at forskydningen mellem de to billeder svarer til fokuseringsfejlen uanset denne profil. Arbejdet med elektronik vil derfor være at måle forskydningen mellem de to kurver. Dette skift kaldes undertiden faseforskel, deraf navnet på disse fokuseringssystemer.
Vi er klar over, at for at strålerne skal konvergere ensartet, er det nødvendigt at bruge en ekstra linse, ellers er målingerne forvrængede, det kaldes feltlinse.
Overvej tilfældet, hvor objektet er på aksen, der passerer gennem den ene ende af linsen. Uden en feltlinse når få stråler en sensor, der fordrejer målingerne. Feltlinsen gør det muligt for lysstrålerne at konvergere hurtigere på afstandsmålerparret.
I vores eksempler er feltlinsen placeret på en sådan måde, at billedet af hovedlinsen dannes på telemetriens momentplan. På Nikon- mærket er feltlinserne placeret på en sådan måde, at hvis billedet dannes på sensoren, så kommer strålene, der kommer fra objektet, ud af linsen ad infinitum.
På Minolta Maxxum var der tre afstandsmålerpar arrangeret i H. I dag er der for eksempel på Canon EOS 40D omkring tyve afstandsmålerpar. Ud over denne stigning i antallet af sensorer, der gør det muligt at have en mere effektiv AF (hastighed, kvalitet), er der ansigtsgenkendelsessoftware, programmer, der er specifikke for hver scene, som brugeren ønsker at tage.
Vi har også placeret os i ideelle tilfælde: Kromatiske og sfæriske afvigelser, der tvinger os til at bruge komplicerede linsesamlinger, er ikke taget i betragtning.
Disse autofokussystemer var forbeholdt reflekskameraer, da det var nødvendigt at have plads til at tilføje et spejl og en lille kasse med afstandsmålesystemet. Men siden 2010 har Fujifilm formået at inkludere afstandsmålersystemet i hovedsensorens pixels, hvilket gjorde det muligt for dem at udstyre kompakte autofokuser med det ud over den sædvanlige autofokus for kompakte kameraer. På sensoren placeres autofokussystemet i midten på to pixels.
For komprimeringer er fokustiden mellem 0,2 og 0,8 sekunder, men for et stillbillede. Ifølge databladet Fujifilm , er det kompakte gennemsnit 0,616 s og det for Fujifilm 0,158 s.
Fordelen ved fasedetektering autofokus er, at den kan matche udførelsen af normale kompakter, men på motiver i bevægelse.