نحوه فوكوس خودكار دوربين‌هاي ديجيتال

سيستم‌هاي اتوفوكوس با توجه به پيچيدگي‌شان از يك سنسور تكي يا مجموعه‌اي از سنسور‌ها بهره مي‌گيرند. اكثر دوربين‌هاي SLR امروزي از سنسور‌هاي اپتيكي TTL (از ميان لنز) براي فوكوس خودكار استفاده مي‌كنند و در كنار آن از سنسورهاي مجزاي ديگر براي اندازه گيري ميزان نور بهره مي‌برند.

سيستم‌هاي فوكوس خودكار TTL با توجه به پيشرفت‌هاي چشم‌گيري كه داشته‌اند بسيار سريع و دقيق‌تر از فوكوس دستي عمل مي‌كنند. اغلب دوربين‌هايي كه از سنسور‌هاي چند‌گانه جهت فوكوس اتوماتيك استفاده مي‌كنند، امكان انتخاب يك نقطه فوكوس مشخص و دلخواه را در اختيار كاربر قرار مي‌دهند، به علاوه اين سيستم‌ها قابليت تشخيص سوژه بر اساس الگوريتم از پيش تعيين شده را نيز دارد. برخي از اين دوربين‌ها گام را از اين نيز فراتر گذاشتند و قادر هستند كه با محاسبه شتاب و سرعت سوژه‌هاي متحرك آن‌ها رديابي كنند. در دوربين‌هاي كانن اين روش فوكوس خودكار Al servo نام دارد و در دوربين‌هاي نيكون continuous focus مي‌باشد.

سرعت سيستم فوكوس دوربين تا حد زيادي به حداكثر بازشدگي دهانه ديافراگم لنز بستگي دارد. معمولاً عدد ديافراگم‌هاي F2 و F2.8 بهينه‌ترين شرايط را براي فوكوس خودكار فراهم مي‌كند. اگر دهانه ديافراگم از اين باز‌تر شود مثلاً F1.4 يا F1.8، به اين دليل كه عمق ميدان بسيار كم مي‌شود، براي رسيدن به فوكوس دقيق اين سيستم بايد زمان بيشتري را صرف كند و اگر هم عدد ديافراگم از F2.8 بالاتر رود به علت بسته‌تر شدن دهانه ديافراگم و كم شدن نور دريافتي، فوكوس خودكار كندتر انجام مي‌گيرد.

انواع سيستم‌هاي فوكوس خودكار

سيستم فوكوس خودكار اكتيو Active AF

در اين سيستم فوكوس اتوماتيك، فاصله از سوژه كاملاً مستقل از سيستم اپتيكي دوربين محاسبه مي‌شود و بر اساس آن لنز بر روي سوژه فوكوس مي‌كند. راه‌هاي مختلفي براي اندازه‌گيري فاصله سوژه تا دوربين وجود دارد كه از ميان آن‌ها مي‌توان به استفاده از موج اينفرارد يا امواج مافوق صوت اشاره كرد. در اين روش امواج به سوي سوژه تابانده مي‌شود و با توجه به تأخيري كه در بازتاب آن دريافت مي‌كند، فاصله از سوژه محاسبه شده و دوربين بر روي سوژه فوكوس مي‌كند. در دوربين‌هاي پولارويد مثلاً Sx-70 از اين روش به طرز موفقيت آميزي استفاده شد. در نمونه‌اي جديد‌تر مثل دوربين‌هاي كامپكت نيكون 35TiQD و كانن AF 35M و Contax T2 از تابش نور اينفرارد براي فوكوس خودكار استفاده شده است. يكي از معايب اين سيستم كندي نسبي آن است چرا كه بايد ابتدا با يك سيستم الكترومغناطيسي فاصله را بسنجد و بعد از آن بايد سيستم اپتيكي دوربين براي فوكوس دقيق تنظيم شود.

سيستم‌هاي فوكوس خودكار غير فعال Passive AF

در اين نوع روش اتوفوكوس، دوربين هيچ موج و انرژي را به سمت سوژه ساطع نمي‌كند و با توجه به آناليز تصوير شكل گرفته بر روي سنسور، دوربين به يك فوكوس دقيق مي‌رسد. البته در اين روش از فوكوس اتوماتيك، در مواقعي كه نور محيط كم باشد و تصوير ثبت شده بر روي سنسور از وضوح كاملي برخوردار نباشد بايد از يك سيستم فوكوس خودكار فعال كمك گرفت. فوكوس خودكار غير فعال به روش‌هاي مختلفي انجام مي‌گيرد كه در ادامه به آن خواهيم پرداخت:

۱- تشخيص فازي phase detection

در تشخيص فازي PD نور دريافتي به دو تصوير مجزا تبديل مي‌شود و توسط سنسور دريافت مي‌شود. اين روش اغلب در دوربين‌هاي ديجيتال و آنالوگ SLR استفاده مي‌شود. سيستم اتوفوكوس PD براي جدا كردن پرتو‌هاي نور و تبديل آن به دو تصوير مجزا از مجموعه المان‌هاي نوري به نام Beam Spliter استفاده مي‌كند. دو ميكرو لنز كوچك براي هدايت پرتوهاي دريافتي از سوژه در ورودي لنز قرار مي‌گيرند در ادامه لنز به گونه‌اي تنظيم مي‌شود تا دو تصوير به صور كامل بر روي هم منطبق شوند. اكثر سنسور‌هاي سيستم اتوفوكوس PD يك بعدي هستند و معمولاً در بعضي از تصوير مثلاً هنگام فوكوس بر روي خط افق دچار اشكال مي‌شوند. براي حل اين مشكل در دوربين‌هاي جديدتر DSLR از نقاط فوكوس كراس استفاده شده تا سيستم فوكوس در شرايط مختلف عملكردي مطلوب را ارائه دهد.

۲- تشخيص كنتراست Contrast detection

در اين روش دوربين بر اساس كنتراست تصوير ثبت شده توسط سنسور اصلي، بر روي سوژه فوكوس مي‌كند. به گونه‌اي كه موتور فوكوس به صورت مداوم لنز المان‌هاي لنز را جابه‌جا مي‌كند تا به بيشترين كنتراست در لبه‌اي تصوير برسد. در روش CD دوربين به هيچ وجه فاصله از سوژه محاسبه نمي‌شود و بدون استفاده از هيچ سنسور كمكي ديگر، فوكوس بر روي سوژه صورت مي‌گيرد.آموزش عكاسي اين روش در اغلب دوربين‌هاي بدون آينه استفاده مي‌شود. لازم به ذكر است كه دوربين‌هاي امروزي معمولاً از اين دو روش PD و CD به عنوان مكمل يكديگر استفاده مي‌شود.