Jaka jest praktyczna różnica między autofokusem z detekcją fazy a autofokusem opartym na kontraście?

22

Jakie są główne różnice w użyciu w terenie między AF z detekcją fazową a AF opartym na kontraście?

Rozumiem różnice techniczne , ale nie jestem pewien, jakie są implikacje z punktu widzenia fotografa. Czy zauważalna jest różnica prędkości? Czy szybciej rozładowuje się akumulator?

subsub
źródło

Odpowiedzi:

16

Aby wyrazić to w kategoriach ręcznego ustawiania ostrości, autofokus z wykrywaniem kontrastu jest jak próba skupienia obrazu na zwykłym ekranie ze szkła naziemnego, podczas gdy wykrywanie fazy jest jak przy pomocy dzielonego pryzmatu lub dalmierza. W jednym schemacie szukasz lokalnego maksimum na łagodnej krzywej, podczas gdy w drugim szukasz po prostu rzeczy do wyrównania. O wiele łatwiej jest zdecydować, kiedy rzeczy są ustawione w szeregu, niż kiedy są maksymalnie przeciwstawne.

Teraz elektronika może sprawić, że absolutne określenie maksymalnego kontrastu będzie szybsze niż my, ponieważ mogą być wystarczająco czułe, aby cofnąć się w momencie, gdy krzywa kontrastu zaczyna spadać, ale nadal nie jest to tak łatwe, jak porównanie dwóch zdjęć, aby sprawdzić, czy się pokrywają . A ponieważ system z wykrywaniem fazy wie, który to obraz, powinien zawsze wiedzieć, w jakim kierunku musi się skupić, aby dokonać korekty. Zawsze jest to domysł z wykrywaniem kontrastu - skupiasz się w jednym kierunku, a jeśli pogorszy się zamiast lepiej, odwrócisz kierunek.

To powiedziawszy, niektóre aparaty, które produkują obecnie, mają niesamowitą elektronikę, więc może nie być znaczącej różnicy dla przeciętnego fotografa. Tak czy inaczej, napędzanie obiektywu (i podświetlenia monitora, jeśli go używasz) będzie głównym źródłem poboru mocy. Tak, odczytanie całego czujnika obrazowania będzie kosztować więcej niż odczytanie kilku (lub pojedynczych) specjalistycznych czujników autofokusa, ale czy zauważysz różnicę? Prawdopodobnie nie. Rzeczywistym drenażem z AF z wykrywaniem kontrastu jest zwykle to, że nie można użyć wizjera optycznego, więc monitor (lub EVF) jest aktywny przez cały czas, a nie sam system ustawiania ostrości.


źródło
Podoba mi się twoja analogia, ale zastanawiam się, czy czytanie strumienia wideo z czujnika, takiego jak podgląd na żywo, nie jest znaczącym wyczerpaniem baterii, w przeciwieństwie do całkowitego trzymania go z daleka i odczytywania tych punktów AF (a nawet czytania o wiele mniej razy)?
Michael Nielsen
Może C-AF również zużywa silniki bardziej, ponieważ zgadują losowo?
Michael Nielsen
15

Fakt, że wykrywanie fazy zatrzymuje się na odległości ogniskowania, a nie przekracza, a następnie wraca, ma duży wpływ (jak wspomniał Stan w odpowiedzi) na wideo, ponieważ ruch ten jest widoczny na nagraniu.

Innym skutkiem jest to, że wykrywanie fazy wymaga dedykowanych czujników w ustalonych pozycjach, dlatego liczba punktów AF jest stosunkowo niewielka. Wykrywanie kontrastu można wykonać w dowolnym miejscu i często istnieją kamery, które mogą ustawiać ostrość w 99 lub więcej pozycjach w kadrze .

Najważniejszą zaletą wykrywania kontrastu jest to, że nie może on mieć problemów z ustawieniem ostrości z przodu lub z tyłu. Gdy czujnik wykryje ostrość, wszystko jest ostre. Właściwie na moim blogu sugeruję, w jaki sposób kamery, które wykonują zarówno wykrywanie fazowe, jak i wykrywanie kontrastu, mogłyby się nawet skalibrować . Musimy tylko poczekać i zobaczyć, kto wdroży go jako pierwszy.

Po prostu bądź jasny. Każdy system ustawiania ostrości może przeoczyć i czasami ustawia ostrość na niewłaściwej odległości. Warunki różnią się w zależności od aparatu i obiektu. Przednie lub tylne ustawianie ostrości różni się tym, że aparat zawsze ustawia ostrość zbyt blisko lub za daleko. W takim przypadku aparat należy skalibrować, aby prawidłowo ustawić ostrość na danych obiektywach. Dzieje się tak w przypadku AF z detekcją fazy, a potwierdzenie ostrości jest obliczane przez czujnik detekcji fazy, a nie czujnik obrazu aparatu.

Wykrywanie kontrastu ma o wiele więcej informacji do pracy i dlatego wykrywa twarze i inne zaawansowane sztuczki. Wykrywanie fazy dotyczy przede wszystkim odległości.

Detekcja kontrastu zużywa więcej energii i szybciej rozładowuje baterię, ponieważ musisz utrzymywać zasilanie czujnika i stale go czytać. Nowoczesne aparaty robią to z częstotliwością 240 Hz, aby uzyskać szybkie prędkości AF, które wymagają dużej mocy.

Różnica prędkości maleje, ale wykrywanie fazy jest nadal uważane za szybsze, chociaż podejrzewam, że nie we wszystkich okolicznościach.

Itai
źródło
2
„... nie może mieć problemów z ustawieniem ostrości z przodu lub z tyłu”. Oczywiście, z wyjątkiem sytuacji, gdy obiektyw wykazuje znaczne przesunięcie ostrości po zatrzymaniu (prawie wszystkie obiektywy będą się nieznacznie przesuwać, ale te lepsze utrzymają poziom przesunięcia w dół do poziomu, w którym i tak mieści się w limicie rozdzielczości obiektywu). To nigdy nie przestanie być problemem, dopóki będziemy tworzyć ramy i skupiać się szeroko.
To nie tylko przypadek. Niektóre współczesne algorytmy CDAF próbują „odgadnąć”, gdzie jest maksymalny kontrast, dlatego często mogą ominąć obiekt, powodując tymczasowe problemy z frontem lub ogniskową. Na szczęście znika, jeśli ponownie ustawisz ostrość (lub skręcasz na drugą krawędź), ale całkiem ładnie pokazuje, że posiadanie CDAF w aparacie nie oznacza, że ​​autofokus nigdy nie umknie. Jest to dość powszechne nieporozumienie rozpowszechniane przez firmy takie jak na przykład Panasonic.
MarcinWolny
10

Pytanie wymaga praktycznej , a nie technicznej odpowiedzi.

Wykrywanie fazy lepiej sprawdza się podczas ustawiania ostrości na poruszających się obiektach lub obiektach, w których kontrast jest niedostępny z powodu słabego oświetlenia, na przykład podczas fotografowania sportu. Wykrywanie kontrastu może być szybsze niż wykrywanie fazy, gdy obiekty się nie poruszają lub gdy kontrast jest duży, na przykład w studio oświetlonym do portretu. Staje się to obecnie problemem praktycznym, ponieważ kamery i obiektywy z detekcją fazową są znacznie większe .

Tylko większe aparaty DSLR (Digital Single-lens Reflex) z pentapryzmem i lustrem lub aparaty DSLT (T dla półprzezroczystego lustra) mają detekcję fazy. Ktoś mógłby sprzeciwić się, że mniejsze SONY NEX5R i NEX6 są naprawdę małymi DSLT i mają detekcję fazy, ale jest tak mało obiektywów, które mogłyby skorzystać z tej powstającej technologii, że nadal można bezpiecznie uogólnić, że rozmiar ma znaczenie . Niezgrabnie grożące ogromne obiektywy DSLRS będą nadal dominować na uboczu, nawet jeśli dobrze dopasowanym, mniej groźnym maleńkim obiektywom bezlusterkowych aparatów fotograficznych będą sprzyjać dawni poszukiwacze zasięgu, uliczni strzelcy, podróżnicy z całego świata i osoby na zewnątrz, klubowicze, którzy zdali sobie sprawę z ograniczenia ich smartfonów, półprofesjonalnych mamek piłkarskich i asystentów aparatów fotograficznych na weselach (cholera, praktycznie wszyscy inni).

Większość ludzi NIE profesjonalnie fotografuje sport lub dziką zwierzynę, więc w 95% wszystkich scenariuszy wystarczą nowe mniejsze bezlusterkowe kamery z detekcją kontrastu. Od około roku te mniejsze aparaty mają nawet uszczelnione korpusy aparatu, dodatkowe uchwyty baterii do długich dni fotografowania, konkurencyjną stabilizację obrazu i stosunkowo wysoką liczbę klatek na sekundę. Ekosystem mikro czterech trzecich zawiera nawet szybkie jasne soczewki z pięknym efektem bokeh, aby rywalizować z przodkami dinozaurów. A ponieważ podczas nagrywania wideo DSLRS również ustawia ostrość z wykrywaniem kontrastu, te mniejsze aparaty są często lepsze, po prostu dlatego, że interfejs jest łatwiejszy w użyciu, na przykład z powodu ustawiania ostrości na ekranie dotykowym lub dlatego, że ekran odchyla się, aby można było trzymać aparat gdziekolwiek chcesz.

Czy wolisz tańszy, lżejszy, mniejszy i subtelniejszy aparat, który może strzelać do wszystkiego, czy też drogi, ciężki, duży i oczywisty, który może strzelać do wszystkiego, co się rusza? Jest to obecnie praktyczny wybór między tymi dwoma systemami ogniskowania.

Carlos S.
źródło
1
+1, ale zauważ, że wiele kamer innych niż lustrzanki ma teraz funkcję wykrywania fazy, a niektóre używają trybu hybrydowego.
mattdm
1
Zauważ też, że ten „tryb hybrydowy” tak naprawdę nie wykorzystuje detekcji fazy na pełną skalę, dlatego nigdy nie zbliża się do w pełni skalowanych modułów PDAF. Można go maskować (albo małym rozmiarem czujnika, albo soczewkami o konstrukcji zoptymalizowanej dla takich systemów), ale w końcu - jeśli chodzi o poruszające się obiekty lub sytuacje o niskim kontraście, systemy hybrydowe są dalekie od prawdziwego PDAF z oddzielnym czujnikiem dedykowanym wyłącznie do wykrywanie fazy. (to tak jak w przypadku kart graficznych - zintegrowana karta graficzna z procesorem może być dobra, ale nigdy nie złapie pełnoprawnego GPU)
MarcinWolny
2
wystarczą nowe mniejsze bezlusterkowe kamery z detekcją kontrastu ” - nie wiedziałem, że pytanie dotyczy kamer bezlusterkowych. Powiedziałbym, że w 95% sytuacji kompakt z dużymi czujnikami (np. RX100 lub G1x) wykonałby znacznie lepszą robotę o wiele prostiej niż bezlusterkowiec. Zwłaszcza, że ​​ma obiektyw doskonale dostosowany do pracy z ciałem, dlatego często może wyprzedzić aparaty bezlusterkowe, szczególnie jeśli jest używany tylko z obiektywami kit. Ale nie jesteśmy tutaj, by dyskutować bezlusterkową maszynę propagandową, prawda?
MarcinWolny
2
Zdecydowanie nie zgadzam się z: „Większość ludzi NIE profesjonalnie fotografuje sport lub dziką zwierzynę, więc w 95% wszystkich scenariuszy wystarczą nowe mniejsze bezlusterkowe aparaty z detekcją kontrastu”. Wiele osób będzie strzelać (jak podczas robienia zdjęć;)) biegnących dzieci i są one jeszcze trudniejszym celem. Jak już powiedziano, wiele bezlusterkowców zyskuje ostrość z detekcją fazową, która jest w stanie konkurować z lustrzankami DSLR na poziomie podstawowym.
Marco Mp
1
jak powiedziano, aparaty bezlusterkowe nie są o wiele tańsze. jeśli porównamy bezlusterkowy kanon G12 (440eur, amazon.de/… ) z niskopoziomowym kanonem cyfrowej lustrzanki (523eur, amazon.de/… ), zauważymy, że różnica cen nie jest duża. Wybór klienta nadal zależy od celu, w jakim kamera będzie używana, ale nie tyle od ceny.
Pavlo Dyban
9

AF z detekcją fazy lepiej nadaje się do:

  • szybka akwizycja ostrości - najczęściej system z otwartą pętlą, tzn. wykonuje pomiar i przesuwa obiektyw.
  • poruszające się obiekty - pomiary można wykonywać bardzo szybko, co pozwala śledzić ruch.
  • duże / ciężkie soczewki - wymagane mniej ruchów soczewki.
  • kamery filmowe - wymaga tylko czujnika niskiej rozdzielczości, który nie blokuje płaszczyzny filmu.
  • oszczędność energii - system AF aktywny tylko na ułamek sekundy, minimalizuje ruch obiektywu.

AF z detekcją kontrastu lepiej nadaje się do:

  • małe kamery - brak miejsca na skierowanie światła na czujnik wykrywający fazę.
  • wysoka dokładność z obiektami piśmienniczymi - głównie system z zamkniętą pętlą, pozwala uniknąć błędów systemowych (ostrość przednia / tylna).
  • ustawianie ostrości w dowolnym miejscu kadru - czujniki PDAF ograniczone do określonych miejsc skupionych wokół centrum.
  • fotografia w podczerwieni - różne długości fali ogniskowania światła w różnych odległościach, dzięki zastosowaniu czujnika obrazu zapewniasz prawidłowe ustawienie ostrości.
  • inteligentne ustawianie ostrości - można zastosować większą moc obliczeniową / logikę podczas wyszukiwania szczegółów, np. wykrywania twarzy.
Matt Grum
źródło
1

Obiektywy z dużymi grupami obiektywów nie działają dobrze z kontrastowym AF, ponieważ nie można ich przesuwać wystarczająco szybko za pomocą wielu drobnych kroków wymaganych dla kontrastowego AF. Dlatego takie obiektywy zwykle nie są oferowane w systemach z kontrastowym AF. Można je dostosować (np. Obiektywy FT do mFT), ale wtedy nie działają dobrze.

Zatem praktycznym ograniczeniem jest to, że takie obiektywy nie będą dostępne dla kontrastowych systemów AF, chyba że nastąpi awans w systemach AF (np. Hybrydowy AF). W tych systemach nie będzie jasnych obiektywów tele (zwłaszcza z zoomem). Więc jeśli zamierzasz robić zdjęcia zwierząt lub sportu, obecnie systemy AF z kontrastem nie są najlepszym wyborem.

Andreas Huppert
źródło
Nie widzisz jasnych teleobiektywów, takich jak Olympus 75 mm 1.8? A może jasne tele-zoomy, takie jak panasonic 35-100 mm / F2,8? Dobrze. możesz się spierać, czy odpowiedniki 150/200 mm są rzeczywiście wystarczające do safari lub uprawiania sportu ... Nie mam doświadczenia z żadnym z nich, więc to tylko powiedzieć, że „nie będzie takich obiektywów” jest błędne.
subub
Większość fotografów sportowych i przyrodniczych lubi pracować w zakresie 300–600 mm.
Michael C
Mówię bardziej o takich rzeczach jak 50-200 2.8-3.5 lub 50-250 2.8. Nie ma czegoś takiego w przypadku ciał z kontrastowym AF. Edycja: dla tych, którzy nie znają FT, są one równoważne 100-400 lub 100-500 na 35 mm
Andreas Huppert
-1

Kolejna praktyczna różnica: ze względu na ograniczenia rozmiaru / wagi system AF z kontrastem narzuca grupy soczewek, które można nadal przesuwać szybkimi mikrokrokami, korekcję optyczną często zastępuje się korekcją elektroniczną.

Jest to ograniczenie, jeśli wolisz fotografować w formacie RAW, a Twój konwerter RAW nie obsługuje elektronicznych metod korekcji aparatu.

Andreas Huppert
źródło