[Benja]

Листая форум fredmiranda.com набрел на интерсное сообщение касаемое системы автофокуса Canon. Решил сделать быстрый перевод и представить для обсуждения участникам форума.

Часть первая.

RDKirk wrote:

"Базируясь в основном на материале из книги Canon-а "Lens Work
III", на описании их заявки на патент США, и на примечаниях Чака
Вестфолла (Сhuck Westfall), можно кратко заключить следующее:

Датчики (сенсоры) системы автофокуса (AF) расположены на дне
отсека зеркала. Они получают изображение через полу-посеребренное
зеркало, которое после этого отражается вниз вторичным зеркалом
прикрепленным на петлях к задней части главного зеркала. Это
формирует виртуальную фокусирующую плоскость, которая, как
предполагается, расположена в том же месте что плоскость сенсора
(место возможной раскалибровки).

Каждый датчик AF состоит из пары коротких линий пикселов формируя
блок. Одиночные блоки формируют внешние сенсоры. Два пересеченных
блока (один вертикальный, другой горизонтальный) формируют
центральный сенсор. С объективами с f2.8 или светлее, камера
активирует второй вертикальный блок в центре.

Блоки чувствительны к линейным деталям, которые расположены
перпендикулярно к ориентации блока. Поэтому, горизонтальные блоки
(обозначенные горизонтальными прямоугольными метками на экране
видоискателя) чувствительны к вертикальным линейным деталям;
вертикальные блоки (обозначенные вертикальными прямоугольными
метками на на экране видоискателя) чувствительны к горизонтальным
линейным деталям.


Они не различают линейные детали, которые расположены параллельно
к направлению блока. Центральный блок, состоящий из комбинации
пересекающихся вертикального и горизонтального блоков,
чувствителен как к вертикальным линейным деталям так и к
горизонтальным. Когда второй вертикальный блок активирован, его
входной сигнал в комбинирование с горизонтальным блоком
увеличивает точность фокусировки в три раза.

Блоки пикселов фактически в три раза длиннее, чем обозначено
метками на экране видоискателя. Это учитывает тот факт, что экран
видоискателя имеет значительную долю неопределенности ("каши") в
своем расположении в горизонтальной плоскости (то что вы видите
как лево/право/верзх/низ в видоискателе). Поэтому, сенсоры
фактически видят детали, которые расположены несколько вне меток
видоискателя, и могут фокусироваться на них вместо деталей внутри
метки сенсора, если те внешние детали более перпендикулярны к
блоку чем детали внутри меток.

Когда вы устанавливаете объектив (включена ли камера или
выключена), камера опрашивает объектив о его характеристиках,
включая максимальную апертуру, которая является одним из
фокусирующих параметров.

Когда вы наполовину нажимаете кнопку спуска (или кнопку "*", если
вы использовали специально выставленную функцию для того, чтобы переместить управление AF на нее), то активированный сенсор AF "смотрит" на изображение спроектированное объективом с двух разных направлений (каждая из двух линий пикселов в блоке смотрит в противоположномнаправлени я относительно другой линии) и определяет разницу фаз света от разных направлений. При первом "обзоре", он вычисляет расстояние и направление, в котором необходимо сдвинуть объектив для того чтобы уничтожить эту разность фаз. После этого но дает команду объективу, для того чтобы сдвинуть его на соответствующее расстояние и в нужном направлении и затем остановиться. Он "не охотится" за самым лучшим фокусом, и не делает повторного обзора после того, как объектив переместился (это так называемая система "без обратной связи" (open-loop)).

Если точка отсчета расположена очень далеко вне фокуса, так что
сенсор не может определить разность фаз, то камера вынуждает
объектив сдвинуться один раз вперед и один раз назад, чтобы
обнаружить детектируемую разность фаз. Если она не может найти
детектируемую разность фаз во время этих перемещений, то она
останавливается.

Хотя камера и не делает "второго обзора", для того чтобы понять,
был ли достигнут необходимый фокус, но сам объектив предпринимает
"второй обзор", чтобы убедиться и проверить, что он сдвинулся в
направлении и на расстояние задаваемые ему камерой (система с
"обратной связью"). Этот второй обзор корректирует все промахи и
пробуксовки смещения в механизме объектива, и может часто быть
замечен как малое движение "коррекции" на конце более длинных
первоначально движений.

Когда камера определяет насколько далеко и в каком направлении
должен сдвинуться объектив, чтобы уничтожить разность фаз, она
делает это с учетом допуска "в пределах глубины резкости (фокуса)"
для объективов темнее чем f2.8 (вплоть до f5.6) или "в пределах
1/3 глубины резкости" объективов с f2.8 и более светлых. Глубина
резкости -- это зона в плоскости сенсора, внутри которой
изображение точки будет воспроизведено не резким (размытым)
меньше, чем определенное изготовителем значение "круга
неопределенности" (circle of confusion, CoC). Круг
неопределенности определенный Canon-ом равен 0.035mm для формата
24x36mm и 0.02mm для формата APS-C. Значение CoC основано на
поддержании резкости при печати формата 6x9 дюйма и
рассматривании результата с расстояния 10 дюймов (как указано на
вэб-сайте Euro-Canon). Нет никакой гарантии, что изображения
увеличенное больше чем указанный формат будет оставаться резким.

Глубина резкости увеличивается, когда апертура объектива
уменьшается (так же как глубина поля зрения в плоскости объекта),
но она не изменяется с изменением расстояния до сфокусированного
объекта так же как и с изменением фокусного расстоянием объектива
(согласно Canon-у, в отличии от глубины поля зрения). Вот почему
камера опрашивает объектив о внутренней информации; она вычисляет
допуск глубины резкости в зависимости от максимальной апертуры, а
не в зависимости от установленной рабочей апертуры.

В результате этого допуска (в пределах глубины резкости или в
пределах 1/3 глубины резкости), камера может расположить
фактическую плоскость фокуса где-либо наугад внутри зоны допуска,
и не обязательно на том же самом месте каждый новый раз."