В модели Fujifilm FinePix F300EXR применена система гибридного автофокуса – контрастного и фазового. Впервые элементы фазового автофокуса встроены прямо в матрицу SuperCCD EXR. Принцип работы тот же, что используется во внешних датчиках фазового автофокуса зеркальных камер. В результате достигается очень высокая скорость автофокуса – 0.158 секунды (по данным компании Fujifilm).
Использованы иллюстрации, представленные компанией Fujifilm на выставке Photokina 2010.
Некоторые из элементов матрицы (Phase Detection pixels) имеют маску – затемнение с одной из сторон. Такие элементы могут использоваться не только для формирования изображения, но и – главное! – для работы фазового автофокуса. Пары маскированных элементов А-В размещаются равномерно в пределах центральной прямоугольной зоны кадра. Всего таких элементов несколько десятков тысяч пар.
Контрастный автофокус обычен для компактных камер, он также применяется в зеркалках в режиме «живого вида». Фокусировочная линза объектива перемещается вперед-назад вдоль оптической оси объектива. Производится поиск положения, в котором контраст изображения на матрице максимален.
Преимущество – точность, даже в том случае, когда объект съемки располагается не в центре кадра.
Фазовый автофокус, руководствуясь сигналами с датчика (каковым в данном случае выступает группа маскированных ячеек основной матрицы), вычисляет величину и направление сдвига фокусировочной линзы, после чего сдвиг линзы в нужную позицию производится сразу, за один шаг.
Преимущество – быстрота и точность, даже при съемке в телеположении зума.
Система гибридного автофокуса производит переключение между контрастным автофокусом и фазовым автофокусом в зависимости от съемочной ситуации.
Механизм фазового автофокуса
Элементы матрицы, использующиеся для фазовой детекции, маскированы. За счет этого световой поток на них поступает разными путями, с разных сторон. Получаются как бы два изображения – одно формируется группой элементов А, другое – группой элементов В.
Следующую иллюстрацию лучше смотреть справа налево.
Лучи света от объекта (елочка, Subject) проходят через объектив и фокусируются в точке (Focus Point). Если фокусировочная линза (lens) находится в правильном положении, то точка Focus Point попадает в плоскость матрицы (SuperCCD EXR). Изображение будет в фокусе.
Если же изображение расфокусировано (то есть, линза lens находится в неправильном положении – именно этот случай приведен на иллюстрации), то группы элементов А и В формируют два изображения, сдвинутых друг относительно друга (A plane и B plane). Анализируя расхождение между этими двумя изображениями (красная двухсторонняя стрелка между двумя елочками), процессор вычисляет направление и величину, на которую нужно сдвинуть фокусировочную линзу. Наконец, линза сдвигается, изображение точно фокусируется на плоскость матрицы (а два изображения, сформированные группами А и В, сливаются в одно) – получаем резкую картинку (елочка слева).
По измерениям компании Fujifilm, скорость фазового автофокуса достигает 0.158 секунды.
