¿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 preguntarte cómo funciona? Enfocar una lente manual puede ser un proceso laborioso y frustrante, especialmente para los aficionados, así que, ¿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 por explicar qué es el enfoque y luego cómo la computadora de 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 superando su peso cuando se trata de fotografía. La próxima vez que salgas, deja tu viejo punto y dispara en casa. Leer más tiene el mismo propósito que la lente en su ojo: tomar la luz que lo 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 usaste una lupa para quemar madera en un día soleado, sabes que debe mantenerse exactamente a la distancia correcta para enfocar la luz.

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

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

El siguiente video incluye una explicación detallada de cómo funcionan los lentes, si está interesado:

Puede ver este efecto usted mismo levantando dos pulgares, uno cerca de su cara y el otro a la distancia del brazo. 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 pequeños músculos para alterar físicamente la forma de la lente. El exceso de trabajo en estos músculos los cansa, por lo que se ve la fatiga visual al mirar objetos de cerca durante demasiado tiempo..

En las cámaras, que usan lentes rígidas de plástico o vidrio, toda la lente se monta en un motor, que puede cambiar su distancia desde el sensor para lograr el enfoque deseado. Los objetos que se encuentran a la distancia focal correcta serán afilados, mientras que los objetos que están demasiado cerca o demasiado lejos serán borrosos.

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

Métodos de autofocus activo

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

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

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 diodos pequeños a su lado, probablemente este sea el modo en que su teléfono calcula el enfoque..

Este enfoque es simple y tiende a funcionar razonablemente bien, pero tiene inconvenientes. Algunas superficies absorben la luz infrarroja, lo que puede llevar a una lectura de distancia inexacta. Más allá de eso, cualquier fuente IR (como una llama abierta o una luz incandescente brillante) puede abrumar la luz que regresa y hacer que el enfoque automático sea inoperable. Intente evitar estos escenarios si desea obtener buenas fotos con una cámara de enfoque automático activa.

Entonces, cual 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 en 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 maximice este contraste..

Esto funciona porque las regiones de imágenes borrosas tienen menos contraste y, como este método no se confunde con las fuentes de luz IR o las superficies de los materiales, es más robusto que el autofocus 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 fallan todos los demás enfoques. 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 iluminadora para la fotografía con poca luz. Guía de iluminación para fotografías con poca luz Si la fotografía se trata de capturar luz, ¿cómo tomar fotos cuando la luz es escasa? Leer más).

Se llama un enfoque diferente al autofocus pasivo. “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 gran precisión qué tan paralelos son los rayos de luz que entran en 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 la verá más en cámaras DSLR de gama alta en lugar de cámaras de entrada. Para los nuevos fotógrafos Las mejores cámaras réflex digitales de nivel de entrada Para los nuevos fotógrafos Si desea llevar sus habilidades fotográficas al siguiente nivel, o si conoce a alguien más que lo haga, no hay mejor manera de ingresar al mundo de las cámaras réflex digitales. Lee mas . 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, hemos empezado a ver “híbrido” sistemas de enfoque automático pasivo surgen, que use la detección de fase para saltar a un buen enfoque, luego use la detección de contraste para hacer pequeños refinamientos para obtener el mejor enfoque posible. En muchas formas, estas cámaras ofrecen lo mejor de ambos mundos (velocidad y precisión) pero actualmente están muy costoso. Con suerte, los costos bajarán en los próximos años..

Autofocus y tu

Estos son los cuatro enfoques principales para el enfoque automático en uso común hoy en día. En el futuro podremos ver “cámaras de campo de luz Lytro Cámara de campo de luz: Snap Happy Or Photo Gimmick? Cámara de campo de luz Lytro: Snap Happy or Photo Gimmick? Descrito por un empleado como "el primer gran cambio 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 reemplazando gran parte del pesado ... Leer más ” Conviértete en el más popular, que captura imágenes en todos los enfoques posibles y elige la mejor. Hasta entonces, tenemos que trabajar alrededor de las limitaciones de la tecnología disponible..

Entonces, ¿cómo obtener buenas imágenes 5 maneras de evitar el desenfoque con una cámara de teléfono inteligente 5 maneras 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 su teléfono inteligente, a pesar de los pasos agigantados realizados en la imagen de bolsillo. teniendo tecnologia Desafortunadamente, muchas veces nuestros teléfonos inteligentes producen demasiado borrosos ... Lea más con una cámara de enfoque automático?

• Lo más importante es mantenga la cámara firme y asegúrese de que el enfoque haya convergido totalmente. Eso se duplica si está utilizando un sistema de enfoque automático basado en contraste o en un rango que puede necesitar algunos segundos para encontrar el enfoque correcto.
• Usted también necesita asegurarse de que su sujeto está en el punto de enfoque automático apropiado, Por lo general, el centro del visor, pero no siempre. Esto es algo de lo que casi todos los sistemas de autofocus dependen de.
• Finalmente necesitas Sé consciente de la tecnología que estás usando y asegúrate de que tu escena sea un buen partido para ella. No intente enfocarse directamente en una fuente de luz IR brillante con un sistema activo. Si está utilizando un sistema basado en contraste, evite tomar fotos de un solo color (como una pared en blanco) y evite tomar fotos por la noche.

Aparte de eso, casi no tienes que pensar en ello. En cierto modo, ese es el punto.

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

Créditos de la imagen: “Samsung Galaxy S5“, “Réflex“, “Réflex digital“, por Wikimedia

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