L'autofocus est une caractéristique des appareils photo modernes facile à prendre pour acquis. Mais avez-vous déjà arrêté de vous demander comment cela fonctionne? La mise au point d'un objectif manuel peut être un processus fastidieux et frustrant, surtout pour les amateurs - alors, comment votre smartphone le fait-il si facilement?
Il s'avère que plusieurs technologies sont utilisées pour obtenir un effet autofocus. Commençons par expliquer ce qu'est le focus, puis comment l'ordinateur de votre téléphone peut le manipuler pour obtenir une image nette.
Comment fonctionne Focus
L'objectif dans l'appareil photo de votre smartphone 6 raisons Votre Smartphone est le meilleur appareil que vous possédez 6 raisons Votre Smartphone est le meilleur appareil photo que vous possédez Il ne s'agit peut-être pas d'un reflex numérique. La prochaine fois que vous sortez, quittez votre ancien point et tirez à la maison. Lire Plus sert le même objectif que l'objectif dans votre œil: prendre la lumière qui le frappe et le projeter sur un capteur afin qu'une image puisse être enregistrée.
La courbure exacte de la lentille dicte à quelle distance le capteur doit être pour produire une image claire. Si vous avez déjà utilisé une loupe pour brûler du bois par une journée ensoleillée, vous savez qu'il doit être tenu exactement à la bonne distance pour concentrer la lumière.
La même chose se produit avec les caméras: si la distance est mauvaise, l'image n'est pas nette et donc floue . Cette distance est connue comme la "profondeur de champ" de l'objectif.
Pour compliquer les choses, l'angle auquel la lumière frappe une lentille change sa profondeur de champ. Une lentille plus plate focalise les rayons de lumière parallèles provenant d'une source éloignée, mais brouille la lumière angulaire provenant des objets périphériques. Une lentille plus incurvée ferait le contraire.
La vidéo ci-dessous va dans une explication détaillée de la façon dont les lentilles fonctionnent, si vous êtes intéressé:
Vous pouvez voir vous-même cet effet en tenant deux pouces, l'un près de votre visage et l'autre à bout de bras. Si vous fermez un œil, vous constaterez que vous pouvez déplacer votre mise au point entre les pouces. Quand le loin est clair, le proche devient flou et vice-versa.
Dans le cas de votre œil, le changement de concentration se fait en utilisant de minuscules muscles pour modifier physiquement la forme de la lentille . Ces muscles qui se fatiguent trop les fatiguent, ce qui explique pourquoi vous avez trop souvent l'impression de regarder des objets rapprochés.
Dans les appareils photo qui utilisent des lentilles rigides en plastique ou en verre, l'objectif entier est monté sur un moteur, qui peut changer sa distance par rapport au capteur pour obtenir la mise au point souhaitée. Les objets qui se trouvent à la distance focale correcte seront nets alors que les objets trop proches ou trop éloignés seront flous.
La question est, comment l'appareil photo sait-il la bonne distance pour son objectif?
Méthodes d'autofocus actif
La méthode la plus simple de l'autofocus est d'utiliser un système mécanique qui trouve la distance au sujet de l'image, puis l'utilise pour dicter la mise au point .
Le premier brevet, déposé par Polaroid en 1986, utilisait un sonar. Il a pulsé la cible avec des ultrasons et utilisé l'écho pour déterminer la distance. Cela fonctionne, mais peut tomber en panne lors de la prise de vue à travers des surfaces claires comme du verre. Si vous essayez de prendre une photo par une fenêtre, la fonction de mise au point automatique détectera l'écho de la vitre et se concentrera sur celle-ci, laissant l'image au-delà du flou.
Les systèmes plus modernes utilisent la lumière, en particulier la lumière infrarouge . Ils produisent une impulsion de lumière infrarouge et mesurent la quantité réfléchie ou le temps nécessaire au retour de la lumière, puis utilisent cette information pour déterminer la distance. Si vous regardez l'appareil photo de votre téléphone et que vous voyez deux petites diodes à côté, c'est probablement la façon dont votre téléphone calcule la mise au point.
Cette approche est simple et a tendance à fonctionner raisonnablement bien, mais elle a des inconvénients. Certaines surfaces absorbent la lumière infrarouge, ce qui peut entraîner une lecture de distance inexacte. Au-delà de cela, toute source IR (telle qu'une flamme nue ou une lumière incandescente brillante) peut submerger la lumière de retour et rendre l'autofocus inutilisable. Essayez d'éviter ces scénarios si vous voulez obtenir de bonnes photos avec un appareil photo autofocus actif.
Alors, quelle est l'alternative?
Méthodes d'autofocus passif
L'autofocus passif peut être beaucoup plus coûteux à mettre en œuvre, de sorte que vous avez tendance à le voir principalement sur les appareils photo reflex (numériques et analogiques). L'autofocus passif fonctionne en effectuant une analyse mathématique sur les données d'image brutes elle-même pour déterminer si elle est mise au point ou non.
La forme la plus courante de l'autofocus passif est la "détection de contraste", qui échantillonne une ou plusieurs bandes de pixels du centre de l'image et mesure le contraste pixel-pixel, en ajustant l'objectif pour trouver la configuration qui maximise ce contraste .
Cela fonctionne parce que les régions d'image floues ont intrinsèquement moins de contraste, et puisque cette méthode n'est pas confondue avec les sources de lumière IR ou les surfaces matérielles, c'est un autofocus actif plus robuste. En un sens, c'est la façon la plus précise de juger la focalisation, car elle mesure directement la netteté de l'image.
En fait, il est si efficace qu'il peut même se concentrer à travers une lentille qui change les propriétés focales de la caméra - un scénario dans lequel toute autre approche échoue. En revanche, la détection de contraste peut prendre un certain temps pour trouver un bon focus (car elle doit tester de nombreuses possibilités) et peut avoir des problèmes dans les scènes qui manquent de contraste élevé (comme dans la photographie en basse lumière). Guide d'éclairage de la photographie en basse lumière Si la photographie consiste à capturer la lumière, comment prenez-vous des photos lorsque la lumière est rare?
Une approche différente de l'autofocus passif est appelée "détection de phase", qui utilise deux microlentilles pour capturer des échantillons de lumière entrante et les projeter sur deux capteurs . En analysant la différence entre ces images, l'appareil photo peut déterminer de façon très précise la manière dont les rayons lumineux entrant dans la caméra sont parallèles et utiliser cette information pour obtenir la mise au point correcte.
Il s'agit d'un moyen très rapide de déterminer la focalisation optique, mais il est coûteux en raison du besoin de lentilles, de miroirs et de capteurs supplémentaires. Vous le verrez donc mieux dans les reflex numériques haut de gamme que dans les reflex numériques d'entrée de gamme. Pour les nouveaux photographes Les meilleurs reflex numériques d'entrée de gamme pour les nouveaux photographes Si vous voulez faire passer vos compétences en photographie au niveau supérieur, ou si vous connaissez quelqu'un d'autre, alors il n'y a pas de meilleur moyen que d'entrer dans le monde des appareils photo reflex numériques. Lire la suite . Non seulement cela, mais il peut être moins précis que la détection de contraste, en particulier pour les sujets compliqués qui ont des composants à plusieurs profondeurs.
Plus récemment, nous avons commencé à voir des systèmes d'autofocus passifs «hybrides» surgir, qui utilisent la détection de phase pour passer à un bon focus, puis utilisent la détection de contraste pour faire de petits ajustements pour une meilleure mise au point possible . De bien des façons, ces caméras offrent le meilleur des deux mondes (vitesse et précision) mais elles sont actuellement très chères. Espérons que les coûts diminueront au cours des prochaines années.
Autofocus et vous
Ce sont les quatre principales approches d'autofocus d'usage courant aujourd'hui. Dans le futur, nous pouvons voir "caméras de champ de lumière Caméra Lytro Light Field: Snap Happy ou Photo Gimmick? Lytro Light Field Caméra: Snap heureux ou photo Gimmick? Décrit par un employé comme «le premier changement majeur dans la photographie depuis l'invention de la photographie», la caméra à champ clair Lytro est certainement un appareil révolutionnaire. La caméra remue les choses en remplaçant une grande partie de la lourde ... Lire la suite "devenir plus populaire, qui capturer des images à chaque foyer possible et choisir le meilleur. Jusque-là, nous devons contourner les limites de la technologie disponible.
5 façons d'éviter le flou avec un appareil photo Smartphone 5 façons d'éviter le flou avec un appareil photo Smartphone Je pense qu'il est sûr de supposer que la plupart des gens prennent leurs appareils photo de smartphone pour acquis, malgré les sauts et les limites de l'image de poche- prendre la technologie. Malheureusement, la plupart du temps, nos smartphones produisent trop flou ... Lire la suite sur un appareil photo autofocus?
- Le plus important est de maintenir l'appareil photo stable et de s'assurer que la mise au point a totalement convergé. Cela va double si vous utilisez un système de mise au point automatique basé sur le contraste ou la gamme qui peut avoir besoin de quelques secondes pour trouver le bon foyer.
- Vous devez également vous assurer que votre sujet est au bon point de mise au point automatique, généralement au centre du viseur, mais pas toujours. C'est quelque chose dont dépendent à peu près tous les systèmes autofocus.
- Enfin, vous devez être conscient de la technologie que vous utilisez et assurez-vous que votre scène est bien adaptée. N'essayez pas de faire directement la mise au point sur une source de lumière IR brillante en utilisant un système actif. Si vous utilisez un système à base de contraste, évitez de prendre des photos d'une seule couleur (comme un mur blanc) et évitez de prendre des photos la nuit.
En dehors de cela, vous n'avez pratiquement pas à y penser. D'une certaine manière, c'est un peu le point.
Êtes-vous un photographe? Vous avez des conseils à partager pour faire face à l'autofocus? Quel est ton appareil photo préféré? Faites-moi savoir dans les commentaires!
Crédits image: "Samsung Galaxy S5", "SLR", "DSLR", par Wikimedia