В чем практическая разница между фазовой детекцией и автофокусировкой на контрасте?

22

Каковы основные различия в использовании поля между AF с обнаружением фазы и AF на основе контраста?

Я понимаю технические различия , но я не уверен, каковы последствия с точки зрения фотографа. Есть ли заметная разница в скорости? Один разряжает батарею быстрее?

subsub
источник

Ответы:

16

Чтобы выразить это в терминах ручной фокусировки, автофокусировка с обнаружением контраста - это все равно что пытаться сфокусировать изображение на обычном экране с матовым стеклом, в то время как фазовая диагностика - это как использование фокусирующего устройства с разделенной призмой или дальномера. В одной схеме вы ищете локальный максимум на плавной кривой, в то время как в другой вы просто ищете вещи для выравнивания. Намного легче решить, когда все выстроено в линию, чем когда все максимально контрастно.

Теперь электроника может сделать определение абсолютного максимального контраста быстрее, чем мы, поскольку они могут быть достаточно чувствительными, чтобы вернуться назад в тот момент, когда кривая контрастности начинает падать, но это все же не так просто, как сравнивать два изображения, чтобы увидеть, совпадают ли они. , И, поскольку система обнаружения фазы знает, какое изображение является каким, она всегда должна знать, в каком направлении ей необходимо сфокусироваться, чтобы выполнить коррекцию. С обнаружением контраста всегда можно догадаться - вы фокусируетесь в одном направлении, и если оно ухудшается, а не улучшается, вы меняете направление.

Тем не менее, некоторые из камер, которые они делают в эти дни, имеют невероятную электронику, поэтому для обычного фотографа может не быть заметной разницы . В любом случае, управление объективом (и подсветкой монитора, если вы его используете) станет основным источником утечки энергии. Да, чтение всего датчика изображения обойдется дороже, чем чтение нескольких (или одного) специализированных датчиков автофокусировки, но заметите ли вы разницу? Возможно нет. Реальный расход с AF с обнаружением контраста обычно заключается в том, что вы не можете использовать оптический видоискатель, поэтому монитор (или EVF) активен все время, а не то, что работает сама система фокусировки.


источник
Мне нравится ваша аналогия, но мне интересно, если чтение видеопотока с сенсора, например, в режиме liveview, не является очень значительным расходом заряда батареи, против полного его отключения и чтения этих точек автофокусировки (и даже чтения этих гораздо меньших раз)?
Майкл Нильсен
Может быть, C-AF также изнашивает моторы, так как они случайно угадывают?
Майкл Нильсен
15

Тот факт, что обнаружение фазы останавливается на расстоянии фокусировки, а не превышает его, а затем возвращается, оказывает большое влияние (как Стэн упоминал в своем ответе) на видео, поскольку это движение видно в записи.

Другое влияние заключается в том, что для определения фазы требуются специальные датчики в фиксированных положениях, поэтому количество точек автофокусировки относительно невелико. Обнаружение контрастности может быть сделано где угодно, и обычно есть камеры, которые могут фокусироваться на 99 или более позициях в кадре .

Наиболее важным преимуществом обнаружения контрастности является то, что он не может страдать от проблем с передней или задней фокусировкой. Когда датчик обнаруживает фокус, все находится в фокусе. На самом деле, в своем блоге я предлагаю, как камеры, которые выполняют и Phase-Detect, и Contrast-Detect, могут даже самокалиброваться . Нам остается только подождать и посмотреть, кто первым это осуществит.

Просто будь ясен. Любая система фокусировки может пропустить и будет иногда фокусироваться на неправильном расстоянии. Условия зависят от камеры и объекта. Фронтальная или задняя фокусировка отличается тем, что камера всегда фокусируется слишком близко или слишком далеко. Когда это происходит, камера должна быть откалибрована для правильной фокусировки с соответствующими объективами. Это происходит с AF с определением фазы, подтверждение фокусировки вычисляется датчиком определения фазы, а не датчиком изображения камеры.

Обнаружение контраста имеет гораздо больше информации для работы, поэтому они используют функцию обнаружения лица и другие сложные приемы. Обнаружение фазы в значительной степени зависит от расстояния.

Контраст-детектор потребляет больше энергии и разряжает батарею быстрее, потому что вы должны держать датчик включенным и постоянно читать его. Современные камеры делают это на частоте 240 Гц, чтобы получить быстрые скорости автофокусировки, которые очень энергоемки.

Разрыв в скорости уменьшается, но Phase-Detect считается еще быстрее, хотя я подозреваю, что это не так при всех обстоятельствах.

Итай
источник
2
«... он не может страдать от проблем с передним или задним фокусом». За исключением, конечно, если объектив демонстрирует значительное смещение фокуса, когда он останавливается (почти все объективы будут сдвигаться незначительно, но лучшие из них будут удерживать уровень сдвига вниз до уровня, который в любом случае находится в пределах предела разрешения объектива). Это никогда не перестанет быть проблемой, пока мы создаем и фокусируемся широко.
Это не единственный случай. Некоторые из современных алгоритмов CDAF пытаются «угадать», где максимальный контраст, поэтому часто они могут пропустить объект, создавая временные проблемы спереди или сзади. К счастью, он исчезает, если вы перефокусируете (или поворачиваетесь к другому краю), но довольно неплохо показывает, что наличие CDAF в камере не означает, что автофокус никогда не пропустит. Это довольно распространенное заблуждение, распространяемое такими компаниями, как Panasonic, например.
MarcinWolny
10

Вопрос настаивает на практическом , а не техническом ответе.

Определение фазы лучше при фокусировке на движущихся объектах или объектах, где контрастность недоступна из-за слабой освещенности, например, при съемке спортивных состязаний. Обнаружение контрастности может быть быстрее, чем обнаружение фазы, когда объекты не движутся или контрастность велика, например, в студии, освещенной для портрета. В настоящее время это становится практической проблемой, поскольку камеры и объективы с фазовым детектором намного больше .

Только большие камеры DSLR (Digital Single-lens Reflex) с пентапризмой и зеркалом или камеры DSLT (T для полупрозрачного зеркала) имеют функцию определения фазы. Кто-то может возразить, что меньшие по размеру SONY NEX5R и NEX6 являются действительно крошечными DSLT и имеют фазовую детекцию, но линз, которые могут использовать преимущества этой зарождающейся технологии, так мало, что можно все же безопасно обобщить этот размер . Неуклюжие угрожающие огромные линзы DSLRS будут продолжать доминировать в сторонке, даже если стройные, менее угрожающие линзы беззеркальных камер предпочитают старые дальномеры-дальномеры, путешественники и любители активного отдыха, любители клубов, которые осознали ограничение их смартфонов, полупрофессиональных футбольных мам и помощников камеры b-camera на свадьбах (черт возьми, практически все остальные.)

Большинство людей НЕ профессионально снимают спортивные состязания или дикие игры, поэтому в 95% всех сценариев съемки достаточно небольших беззеркальных камер с меньшим контрастом. Вот уже около года у этих небольших камер даже есть герметичные корпуса камеры, дополнительные батарейные держатели для длительных дней съемки, конкурентоспособная стабилизация изображения и достаточно высокая частота кадров в секунду. Микро четыре трети экосистемы даже включают быстрые яркие линзы с красивым боке, чтобы конкурировать с их предками динозавров. И поскольку при съемке видео DSLRS также фокусируются с обнаружением контраста, эти камеры меньшего размера часто лучше, просто потому, что интерфейс проще в использовании, например, из-за фокусировки на сенсорном экране или из-за того, что экран поворачивается, чтобы вы могли удерживать камера, где вы хотите.

Вы бы предпочли более дешевую, легкую, маленькую и тонкую камеру, которая может снимать почти все, или дорогую, тяжелую, большую и очевидную камеру, которая может снимать все, что движется? В настоящее время это практический выбор между этими двумя системами фокусировки.

Карлос С
источник
1
+1, но учтите, что некоторые не зеркальные камеры теперь имеют функцию определения фазы, а некоторые используют гибридный режим.
Матдм
1
Также обратите внимание, что этот «гибридный режим» на самом деле не использует полномасштабное обнаружение фазы, поэтому никогда не приближается к полностью масштабированным модулям PDAF. Его можно замаскировать (либо с помощью небольшого размера датчика, либо с помощью объективов с конструкцией, оптимизированной для таких систем), но в конце концов - когда дело доходит до движущихся объектов или ситуаций с низкой контрастностью, гибридные системы далеко не соответствуют истинному PDAF с отдельным датчиком, предназначенным исключительно для обнаружение фазы. (это как с графическими картами - встроенная графическая карта с процессором может быть хорошей, но она никогда не поймает полноценный графический процессор)
MarcinWolny
2
« Достаточно новых небольших беззеркальных камер с контрастным детектированием », - я не знал, что речь идет о беззеркальных камерах. Я бы сказал, что в 95% случаев компакт с большим сенсором (например, RX100 или G1x) справился бы с задачей намного проще, чем беззеркальный. Тем более, что у него есть объектив, идеально приспособленный для работы с телом, поэтому он часто может превосходить беззеркальные камеры, особенно если он используется только с комплектными объективами. Но мы здесь не для обсуждения беззеркальной пропагандистской машины?
MarcinWolny
2
Я категорически не согласен с тем, что «большинство людей НЕ профессионально снимают спортивные или дикие игры, поэтому в 95% всех сценариев съемки достаточно небольших беззеркальных камер с меньшим контрастом». Многие люди собираются снимать (как при фотографировании;)) бегущих детей, и они являются еще более сложной целью фокусировки. Кроме того, как уже говорилось, многие беззеркальные получают фокус обнаружения фазы, который может конкурировать с DSLR как минимум начального уровня.
Marco Mp
1
беззеркальные камеры не так уж и дешевле, как заявлено. Если мы сравним беззеркальный канон G12 (440eur, amazon.de/… ) с низкоуровневым цифровым зеркальным каноном (523eur, amazon.de/… ), мы увидим, что разница в цене невелика . Выбор клиента по-прежнему зависит от того, для каких целей будет использоваться камера, но не столько от цены.
Павло Дыбан
9

АФ с обнаружением фазы лучше подходит для:

  • быстрое получение фокуса - в основном система с разомкнутым контуром, то есть она измеряет и перемещает объектив.
  • движущиеся объекты - измерения можно проводить очень быстро, что позволяет отслеживать движение.
  • большие / тяжелые линзы - требуется меньше движений линз.
  • пленочные камеры - требуется только датчик низкого разрешения, который не блокирует плоскость пленки.
  • экономия энергии - система автофокусировки активна только в течение доли секунды, сводит к минимуму движение объектива.

АФ с обнаружением контраста лучше подходит для:

  • маленькие камеры - недостаток места для направления света на датчик обнаружения фазы.
  • высокая точность с канцелярскими предметами - в основном система с замкнутым контуром, позволяет избежать систематических ошибок (передняя / задняя фокусировка).
  • фокусируясь в любом месте кадра - датчики PDAF ограничены конкретными точками, сгруппированными вокруг центра.
  • инфракрасная фотография - различные длины волн фокусировки света на разных расстояниях, с помощью датчика изображения вы гарантируете правильную фокусировку.
  • интеллектуальная фокусировка - можно применять больше вычислительной мощности / логики при поиске деталей, например, распознавания лиц.
Мэтт Грум
источник
1

Объективы с тяжелыми группами линз плохо работают с контрастной автофокусировкой, поскольку их нельзя перемещать достаточно быстро с помощью множества маленьких шагов, необходимых для контрастной автофокусировки. Таким образом, такие линзы обычно не предлагаются для систем с контрастной автофокусировкой. Они могут быть адаптированы (например, объективы FT для mFT), но тогда они не работают хорошо.

Таким образом, практическое ограничение заключается в том, что такие объективы не будут доступны для систем с контрастной автофокусировкой, если не будет достигнут прогресс в системах автофокусировки (например, гибридная автофокусировка). Для этих систем не будет ярких телеобъективов (особенно зум-объективов). Так что, если вы намереваетесь делать фотографии животных или спорт, в настоящее время системы контрастной автофокусировки - не лучший выбор.

Андреас Хупперт
источник
У тебя нет ярких телефот, таких как Olympus 75mm 1.8? Или яркие телеизображения, такие как panasonic 35-100mm / F2.8? Хорошо. Вы можете поспорить, действительно ли эквивалентность 150/200 мм достаточна для сафари или спорта ... У меня нет опыта ни с одним из двух, так что просто сказать, что таких объективов не будет, неправильно.
subub
Большинству спортивных фотографов и фотографов дикой природы нравится работать в диапазоне 300-600 мм.
Майкл C
Я больше говорю о таких вещах, как 50-200 2.8-3.5 или 50-250 2.8. Нет такой вещи для тел с контрастным AF. Изменить: для тех, кто не знаком с FT, это эквивалентно 100-400 или 100-500 на 35 мм
Андреас Хупперт
-1

Еще одно практическое отличие: из-за ограничений размера / веса система контрастной автофокусировки накладывает на группы линз, которые все еще могут перемещаться быстрыми микроэтапами, оптическая коррекция часто заменяется электронной коррекцией.

Это ограничение, если вы предпочитаете снимать в формате RAW, а конвертер RAW не поддерживает методы электронной коррекции камеры.

Андреас Хупперт
источник