Чому беззеркальні камери мають швидше автофокусування, ніж дзеркальні дзеркала, використовуючи перегляд у прямому ефірі?

Для камер на початку 2013 року загальновизнано, що використання автофокусування виявлення контрасту на дзеркальних дзеркалах (тобто перегляд в реальному часі на більшості дзеркальних фотографій) - це те, що дійсно підходить лише для статичних або близьких до статичних об'єктів через низьку швидкість фокусування. З іншого боку, нині найкращі фотокамери без дзеркальних порід (тут часто цитується Olympus OM-D E-M5) мають системи автофокусування, які значно швидше досягають блокування фокусування, якщо не зовсім залежать від продуктивності фазового виявлення системи автофокусування

Я розумію, що обидві системи використовують однакову технологію, тож чому так буває, що беззеркальні камери мають набагато швидші системи автофокусування, ніж дзеркальні дзеркала в режимі Live View? Це так, що лінзи для беззеркальних систем оптимізовані для швидкої роботи CDAF, і якщо так, то які оптимізації?

Редагувати: у відповідь на одну з відповідей, я не замислююся про те, як у камер типу Nikon 1 або Canon EOS M є швидше автофокусування за рахунок використання елементів датчиків фази в датчику; Я розумію, як використання абсолютно іншої технології покращить речі - те, що мене тут цікавить, - це те, як деякі виробники зробили автофокусування виявлення контрасту набагато швидше, ніж, мабуть, це можливо в дзеркальних дзеркалах. Подібні міркування застосовуються і до Sony SLT-серії, тому що знову використовується PDAF, а не CDAF.

Основна причина полягає в тому, що лінзи DSLR оптимізовані для виявлення фаз . Кожен компонент лінзи призначений для швидкого руху та зупинки скла у точно вибраний момент. З іншого боку, виявлення контрасту найкраще працює з кроковими двигунами, здатними швидко перемикати напрямки, щоб ви могли переміщувати лінзи всередину назад і вперед, шукаючи найкращий контраст зображення.

Фазове виявлення відразу знає, де знаходиться фокус і скільки слід рухати лінзи, щоб досягти ідеального фокусу. Виявлення контрасту потрібно «знайти». Це зумовлює різні інженерні рішення у виробництві лінз.

Також DSLR зазвичай виготовляються з оглядом у прямому ефірі як задумливим . Більшість виробників вважають це ручним фокусом. Вони не намагаються створити швидке автофокусування для відео, оскільки вони знають, що професійні відеофотографи зазвичай перемикаються на ручне фокусування (не те, що у них є вибір з такою продуктивністю ...), а фотографи зазвичай так чи інакше використовують видошукачі. Отже, вони рідко мають спеціалізовані процесори для виявлення контрасту, і якщо основний процесор зайнятий фокусуванням - він працює не так добре, як виділений блок.

Також твердження у вашому запитанні не зовсім вірно . SLT- дзеркальні фотокамери Sony мають AF, який набагато швидше в режимі прямого перегляду, ніж без дзеркальних дзеркал, оскільки дизайн SLT в основному дозволяє камері повністю використовувати свої PDAF (Phase Detection Auto Focus) датчики весь час під час перегляду в прямому ефірі. Таким чином, ви отримуєте AF з якістю DSLR одночасно з переглядом в прямому ефірі. Також старші покоління Sony DSLR пропонували Quick AF Live View - який ніколи не перевертав головне дзеркало вгору для Live View - замість цього він використовував вторинний датчик у видошукачі, що дозволяє AF-якості якості DSLR для ціни додаткової затримки перед зйомкою фотографії (дзеркало довелося перевернути вгору, щоб зробити фотографію).

Оновлення

Оскільки це запитання та відповідь були спочатку написані, багато що змінилося в тому, як різні типи камер реалізують автофокус та рівні, на яких ці реалізації виконуються.

Зараз у багатьох сучасних DSLR є гібридна фазова система виявлення фаз / виявлення контрасту в режимі Live View, яка конкурує або навіть покращує продуктивність автофокусування на основі датчиків зображень у багатьох сучасних дзеркальних камерах. Зокрема, подвійний піксельний CMOS AF від Canon працює як на швидкості, так і на точності у багатьох сучасних дзеркальних камерах.

Сьогодні велика різниця (вересень 2017 року) полягає в тому, що DSLR можуть запропонувати найкращі з обох систем - виділений фазовий детектор AF на основі датчика автофокусу або основний гібридний PD / CDAF на основі датчика зображення, який можна порівняти з чим-небудь у беззеркальній камері - тоді як беззеркальні камери можуть пропонують лише другий варіант.

Системи виявлення фаз на ранніх стадіях були розроблені як швидкі, навіть якщо це означало принести трохи точності. На ранніх системах камера поглянула, вирішила, наскільки фокус потрібно перемістити, і надіслала повідомлення в об'єктив. Об'єктив перемістився на цю кількість і зупинився там. Якщо ви хочете тонко налаштувати автофокус, ви можете зробити половинний натиск, щоб закрити об'єктив, підняти кнопку спуску, а потім зробити ще половину натискання. Оскільки об'єктив повинен робити менше подорожей, це має призвести до більш точного фокусування. Більш недавні конструкції об'єктивів включили спосіб об'єктива донести точне положення механізму фокусування до камери. Це призвело до більш точного зосередження уваги з дуже малою швидкістю штрафу.

Швидкість фокусування виявлення контрасту постійно збільшувалась із збільшенням потужності обробки камер. Оскільки контрастне фокусування вимагає декількох циклів вимірювання та переміщення, чим більше кроків в секунду може обробити камера, тим швидше вона виконає ці кілька обчислень. Нові лінзи, розроблені спеціально для дзеркальних камер, оптимізовані для фокусування за допомогою виявлення контрасту або гібриду, який поєднує фокус та контрастність фазового виявлення за допомогою датчика зображення. І хоча виробники DSLR в основному зосереджуються на створенні вдосконалених масивів фокусування для фокусування фазового виявлення, виробники без дзеркал докладають набагато більше зусиль для покращення фокусу виявлення контрасту.

Нещодавно Роджер Сікала на lensrentals.com написав серію про ефективність фокусування, яка є досить детальною і торкається кількох цих питань. Це дуже багато матеріалу для перегляду, але мені це було цікаве читання.

http://www.lensrentals.com/blog/2012/07/autofocus-reality-part-1-center-point-single-shot-accuracy http://www.lensrentals.com/blog/2012/07/autofocus -reality-part-ii-1-vs-2-and-old-vs new http://www.lensrentals.com/blog/2012/07/autofocus-reality-part-3a-canon-lenses http: / /www.lensrentals.com/blog/2012/08/autofocus-reality-part-3b-canon-cameras http://www.lensrentals.com/blog/2012/09/autofocus-reality-part-4-nikon- повний кадр

Це просто випадок оптимізації. Датчики, які використовуються на цих камерах, були оптимізовані для ефективного автофокусування. Деякі використовують контрастне виявлення, а інші навіть мають датчики фазового виявлення.

Що стосується OM-D E-M5, він використовує Contrast-Detect, який в основному є циклом, який вимірює локальний контраст, переміщує об'єктив і повторюється, поки не буде знайдено максимальний контраст. Це датчик останнього покоління виконує цю ітерацію при 240 Гц з обробкою для відповідного аналізу даних. Olympus настільки впевнений у своїй здатності зробити це швидше, ніж DSLR, що вони не розглядають фазове виявлення фаз.

З іншого боку, Nikon вирішує використовувати функцію виявлення фаз, тому вони можуть фокусуватися так швидко. Ця система вимагає значно меншої кількості ітерацій - як на DSLR, що використовує OVF - тому що зібрані дані інформують камеру про напрямок та кількість неправильного фокусування. Це недостатньо точно для того, щоб зробити це в одне обмеження, але потрапляє там досить швидко. Варто зазначити, що розгалужувачі для виявлення фаз на мікросхемі крихітні, тому ці системи працюють не так швидко, як ті, що використовуються DSLR при слабкому освітленні. Камери Nikon 1 перемикаються на AF контрастного виявлення при слабкому освітленні.

Як ви вже згадували, лінзи впливають на швидкість автофокусування. Ключ знаходиться в циклі, описаному вище. Камера з контрастним виявленням безперервно переміщує об'єктив з невеликими кроками. На противагу (каламбур не призначений), фазове виявлення робить більшість фокусування з більшим рухом. Двигуни, елементи управління та зворотний зв'язок від об'єктива повинні бути налаштовані на кожен конкретний випадок. Що стосується сучасних лінз DSLR, ультразвуковий мотор, який використовується у багатьох лінзах, працює проти них.

Наприклад, Canon представила лінзи з лінійними двигунами (STM) разом з EOS M, тоді як об'єктиви високого класу мають ультразвукові (USM). Поряд з випуском, явно сказано, що нові двигуни розроблені для кращої роботи з автофокусом EOS M, який використовує контраст-детектор для тонкої настройки автофокусування після фазового виявлення місць фокусування в зоні кульового парку.