¿Cómo funciona realmente el enfoque automático?

El enfoque automático es una característica de las cámaras modernas que es fácil de dar por sentado. ¿Pero alguna vez te has parado a preguntar cómo funciona? Enfocar una lente manual puede ser un proceso minucioso y frustrante, especialmente para los aficionados, entonces, ¿cómo lo hace su teléfono inteligente tan fácilmente??

Resulta que en realidad hay varias tecnologías que se utilizan para lograr un efecto de enfoque automático. Comencemos explicando qué es el enfoque y luego cómo la computadora en su teléfono puede manipularlo para obtener una imagen nítida.

Cómo funciona el enfoque

La lente de la cámara de su teléfono inteligente 6 razones por las que su teléfono inteligente es la mejor cámara que posee 6 razones por las que su teléfono inteligente es la mejor cámara que posee Puede que no sea una cámara réflex digital, pero su teléfono inteligente está muy por encima de su peso cuando se trata de fotografía. La próxima vez que salgas, deja tu antiguo punto y dispara en casa. tiene el mismo propósito que la lente en su ojo: tomar la luz que la golpea y proyectarla en un sensor para que se pueda grabar una imagen.

La curvatura exacta de la lente determina qué tan lejos debe estar el sensor para producir una imagen clara. Si alguna vez usó una lupa para quemar madera en un día soleado, sabe que debe mantenerse exactamente a la distancia correcta para enfocar la luz.

Lo mismo sucede con las cámaras: Si la distancia es incorrecta, la imagen está desenfocada y, por lo tanto, es borrosa. Esta distancia se conoce como la lente “profundidad de foco”.

Para complicar las cosas, el ángulo en el que la luz golpea una lente cambia su profundidad de enfoque. Una lente más plana enfoca rayos de luz paralelos desde una fuente lejana pero difumina la luz en ángulo que proviene de objetos periféricos. Una lente más curva haría lo contrario.

El video a continuación presenta una explicación detallada de cómo funcionan las lentes, si está interesado:

Puede ver este efecto usted mismo levantando dos pulgares, uno cerca de su cara y el otro con el brazo extendido. Si cierra un ojo, encontrará que puede cambiar su enfoque entre los pulgares. Cuando el lejano está despejado, el cercano se vuelve borroso y viceversa..

En el caso de tu ojo, El cambio de enfoque se realiza mediante el uso de pequeños músculos para alterar físicamente la forma de la lente.. Trabajar demasiado estos músculos los cansa, razón por la cual se fatiga la vista al mirar objetos en primer plano durante demasiado tiempo..

En las cámaras, que usan lentes rígidos de plástico o vidrio, todo el lente está montado en un motor, que puede cambiar su distancia del sensor para lograr el enfoque deseado. Los objetos que están a la distancia focal correcta serán nítidos, mientras que los objetos que están demasiado cerca o demasiado lejos estarán borrosos.

La pregunta es, ¿cómo sabe la cámara la distancia correcta para su lente??

Métodos de enfoque automático activo

El método más simple de enfoque automático es usar un sistema mecánico que encuentra la distancia al sujeto de la imagen, luego lo usa para dictar el enfoque.

La primera patente, presentada por Polaroid en 1986, usaba sonar. Pulsó el objetivo con ultrasonido y usó el eco para determinar la distancia. Esto funciona, pero puede caer en conflicto cuando se dispara a través de superficies transparentes pero sólidas como el vidrio. Si intenta sacar una foto por la ventana, la función de enfoque automático detectará el eco del cristal y se centrará en eso, dejando la imagen más allá borrosa..

Los sistemas más modernos usan luz, específicamente luz infrarroja. Producen un pulso de luz IR y miden la cantidad que se refleja o el tiempo que tarda la luz en regresar, luego usan esta información para determinar la distancia. Si mira la cámara de su teléfono y ve dos pequeños diodos al lado, probablemente así es como su teléfono calcula el foco.

Este enfoque es simple y tiende a funcionar razonablemente bien, pero tiene inconvenientes. Algunas superficies absorben luz infrarroja, lo que puede conducir a una lectura de distancia inexacta. Más allá de eso, cualquier fuente de IR (como una llama abierta o una luz incandescente brillante) puede abrumar la luz de retorno y hacer que el enfoque automático no funcione. Intente evitar estos escenarios si desea obtener buenas fotos con una cámara de enfoque automático activa.

Entonces, ¿cuál es la alternativa??

Métodos de enfoque automático pasivo

El enfoque automático pasivo puede ser mucho más costoso de implementar, por lo que tiende a verlo principalmente en cámaras SLR (tanto digitales como analógicas). El enfoque automático pasivo funciona realizando un análisis matemático de los datos de la imagen en bruto para determinar si está enfocado o no..

La forma más común de enfoque automático pasivo es “detección de contraste”, cual muestrea una o más tiras de píxeles desde el centro de la imagen y mide el contraste de píxel a píxel, ajustando la lente para tratar de encontrar la configuración que maximiza este contraste.

Esto funciona porque las regiones de imágenes borrosas tienen inherentemente menos contraste, y dado que este método no se confunde con las fuentes de luz IR o las superficies de los materiales, es más robusto que el enfoque automático activo. En cierto sentido, esta es la forma más precisa de juzgar el enfoque porque mide directamente la nitidez de la imagen..

De hecho, es tan efectivo que incluso puede enfocar a través de una lente que cambia las propiedades focales de la cámara, un escenario en el que falla cualquier otro enfoque. En el lado negativo, la detección de contraste puede tomar un tiempo para encontrar un buen enfoque (porque tiene que probar muchas posibilidades) y puede tener problemas en escenas que carecen de alto contraste (como en la fotografía con poca luz Una guía de iluminación para fotografía con poca luz Un Guía de iluminación para fotografía con poca luz Si la fotografía se trata de capturar luz, ¿cómo se toman fotos cuando la luz es escasa?).

Un enfoque diferente para el enfoque automático pasivo se llama “detección de fase”, cual utiliza dos microlentes para capturar muestras de luz entrante y proyectarlas en dos sensores. Al analizar la diferencia entre estas imágenes, la cámara puede determinar con mucha precisión cuán paralelos son los rayos de luz que ingresan a la cámara y utilizar esta información para lograr el enfoque correcto.

Esta es una forma muy rápida de determinar el enfoque óptico, pero es costosa debido a la necesidad de lentes, espejos y sensores adicionales, por lo que lo verá más en cámaras réflex digitales de gama alta que en cámaras de nivel básico Las mejores réflex digitales de nivel de entrada Para nuevos fotógrafos Las mejores cámaras réflex digitales de nivel básico Para nuevos fotógrafos Si desea llevar sus habilidades fotográficas al siguiente nivel, o si conoce a alguien más que lo haga, entonces no hay mejor manera que ingresar al mundo de las cámaras DSLR. . No solo eso, sino que puede ser menos preciso que la detección de contraste, especialmente para sujetos complicados que tienen componentes a varias profundidades..

Más recientemente, comenzamos a ver “híbrido” surgen sistemas de enfoque automático pasivo, que use la detección de fase para saltar a un buen enfoque, luego use la detección de contraste para hacer pequeños ajustes para obtener el mejor enfoque posible. En muchos sentidos, estas cámaras ofrecen lo mejor de ambos mundos (velocidad y precisión), pero actualmente son muy costoso. Con suerte, los costos bajarán en los próximos años..

Enfoque automático y usted

Estos son los cuatro enfoques principales para el enfoque automático de uso común en la actualidad. En el futuro podemos ver “cámaras de campo de luz Cámara de campo de luz Lytro: ¿Snap feliz o truco fotográfico? Cámara de campo de luz Lytro: Snap Happy o Photo Gimmick? Descrita por un empleado como "el primer cambio importante en la fotografía desde que se inventó la fotografía", la cámara de campo de luz Lytro es ciertamente un dispositivo revolucionario. La cámara sacude las cosas al reemplazar gran parte del pesado ... ” se vuelven más populares, que capturan imágenes en cada foco posible y eligen la mejor. Hasta entonces, debemos evitar las limitaciones de la tecnología disponible..

Entonces, ¿cómo se obtienen buenas imágenes? 5 maneras de evitar el desenfoque con una cámara de teléfono inteligente 5 formas de evitar el desenfoque con una cámara de teléfono inteligente Creo que es seguro asumir que la mayoría de las personas dan por sentado las cámaras de sus teléfonos inteligentes, a pesar de los saltos y límites en la imagen de bolsillo. tomando tecnología. Desafortunadamente, la mayoría de las veces nuestros teléfonos inteligentes producen demasiada luz borrosa ... desde una cámara de enfoque automático?

• Lo más importante es sostenga la cámara estable y asegúrese de que el enfoque haya convergido totalmente. Eso se duplica si está utilizando un sistema de enfoque automático basado en contraste o rango que puede necesitar unos segundos para encontrar el enfoque correcto.
• También debes asegurarte de que su sujeto está en el punto de enfoque automático adecuado, generalmente el centro del visor pero no siempre. Esto es algo de lo que dependen casi todos los sistemas de enfoque automático.
• Finalmente necesitas sé consciente de la tecnología que estás utilizando y asegúrate de que tu escena coincida con ella. No intente enfocarse directamente en una fuente de luz IR brillante utilizando un sistema activo. Si usa un sistema basado en contraste, evite tomar fotos de un solo color (como una pared en blanco) y evite tomar fotos de noche.

Aparte de eso, prácticamente no tienes que pensarlo. En cierto modo, ese es el punto.

¿Eres un fotógrafo? ¿Tienes algún consejo para compartir con el enfoque automático? ¿Cuál es tu cámara favorita? Házmelo saber en los comentarios!

Créditos de imagen: “Samsung Galaxy S5“, “SLR“, “DSLR“, por Wikimedia