Hybrid AF (Autofocus) - Phase Detection & Contrast measurement

Chuyên mục: Kiến thức nhiếp ảnh

Ngày viết 14.03.2014

Viết bởi Admin

Tháng 8 năm 2010, Fujifilm lần đầu tiên công cố máy ảnh du lịch F300EXR có sử dụng kỹ thuật lấy nét kép tự động “Phase detection & contrast measurement”. Cảm biến “Phase detection” được tích hợp bên trong cảm biến hình ảnh Super CCD EXR. Vậy kỹ thuật này làm gì?

Hiện tại việc lấy nét tự động trong các máy ảnh và máy quay phim thường áp dụng một trong hai phướng thức sau: Lấy nét theo khoảng cách đến chủ đề (Active) và lấy nét dựa theo kết quả phân tích cũng như xác định độ nét hình ảnh (Passive). Trong đó phương thức Passive rất phổ biến và được sử dụng rộng rãi. Phương thức này sử dụng một trong hai kỹ thuật sau để xác định độ nét: một là dò tìm theo từng phần (Phase Detection) và hai là đo độ tương phản (Contrast measurement).

Những máy ảnh đời mới kết hợp cả hai kỹ thuật trên được gọi là "Kỹ thuật lấy nét kép tự động " hay Hybrid Autofocus. Phương thức này hiện đang được áp dụng bên trong các máy ảnh Fujifilm FinePix, Ricoh và Nikon 1.

Phương thức "Lấy nét theo khoảng cách chủ đề" (Active)

Phương thức Active đo khoảng cách chủ đề. Phương thức này hoạt động độc lập với hệ thống đo khoảng cách của ống kính CPU (Ống kính có bộ vi xử lý bên trong). Sau đó điều khiển ống kính lấy nét chính xác. Để xác định khoảng cách với chủ đề, có thể sử dụng nhiều kỹ thuật khác nhau. Như dùng sóng siêu âm hoặc tia hồng ngoại. Với cách đầu tiên, một loạt sóng siêu âm phát ra từ máy ảnh đến chủ đề và phản xạ lại máy ảnh. Khoảng thời gian phát và nhận cho phép máy ảnh tính chính xác khoảng cách. Trong khi cách thứ hai, dùng tia hồng ngoại và thuật toán đo tam giác (Triangulate) để xác định khoảng cách. Đi kèm với phương thức này là chức năng điều chỉnh cơ học cho phép người dùng chỉnh nét trực tiếp thông qua vòng lấy nét trên ống kính. Độ chính xác của phương thức này thường không cao, đặc biệt khi người dùng chụp chủ đề đứng phía sau cửa kính. Do kính cũng phản xạ sóng âm và tia hồng ngoại, nên máy ảnh sẽ nhầm lẫn chướng ngại vật với chủ đề. Vì thế người ta phải dùng một phương thức khác hiệu quả hơn.

Phương thức xác định độ nét hình ảnh(Passive)

Phương thức Passive phân tích và xác định việc lấy nét thông qua hình ảnh cung cấp từ ống kính. Việc xác định hình ảnh rõ nét lại tùy thuộc rất nhiều vào chất lượng ánh sáng đi vào ống kính. Nên trong môi trường thiếu sáng, máy ảnh phải phát ra ánh sáng để chiếu sáng chủ đề. Để xác định được độ nét, phương thức này dùng hai kỹ thuật dò tìm theo từng phần và đo độ tương phản như sau.

Kỹ thuật dò tìm theo từng phần (Phase Detection)

Kỹ thuật này chia ánh sáng đi vào thành hai phần và so sánh chúng với nhau. Ánh sáng khi đi qua ống kính đến gương phản chiếu 45 độ, một phần phản xạ lên trên. Chúng được hai ống kính siêu nhỏ thu nhận và chuyển hình ảnh đến bộ cảm biến lấy nét tự động. Một phần ánh sáng đi xuyên qua gương 45 độ và đến gương phản chiếu nhỏ phía sau. Sau đó phản xạ đến cảm biến lấy nét tự động nằm bên dưới máy ảnh. Hai hình ảnh được phân tích dựa trên cường độ sáng và độ sai số để xác định chính xác hướng và vị trí chủ đề. Với kết quả thu được, máy ảnh điều chỉnh ống kính để lấy nét. Kỹ thuật lấy nét này chủ yếu dựa vào độ chính xác của các cảm biến lấy nét tự động. Cảm biến này gồm có hai loại: cảm biến đơn (Linear Type) và cảm biến chéo (Cross-type)

Kỹ thuật đo độ tương phản hình ảnh (Contrast Measurement)

Kỹ thuật này dựa vào một dãy cảm biến đo độ tương phản ánh sáng đi qua ống kính. Bằng cách điều chỉnh ống kính và đo độ tương phản giữa các điểm lân cận. Sau đó chọn ra một giá trị cho độ tương phản cao nhất. Kỹ thuật này không cần xác định khoảng cách, mà chỉ thử sai các giá trị, nên tốc độ lấy nét thường chậm hơn so với kỹ thuật dò tìm từng phần ở trên. Tuy nhiên cách này cho phép lấy nét chính xác hơn.

Kỹ thuật lấy nét kép tự động - Hybrid Autofocus

Với hai kỹ thuật đã đề cập ở trên, mỗi cách có những ưu khuyết điểm riêng. Kỹ thuật đầu tiên cần phải xác định chính xác vị trí của chủ đề trước khi lấy nét. Trong khi kỹ thuật thứ hai gặp nhiều khó khăn nếu vùng ảnh rõ quá ít. Vì thế chỉ phù hợp với các thiết bị cho hình ảnh có vùng ảnh rõ nhiều. Như máy ảnh du lịch, điện thoại có chụp hình, máy quay phim cá nhân,…. Kỹ thuật “lấy nét kép tự động ” kết hợp cả hai kỹ thuật trên, để khắc phục yếu điểm của nhau, tăng tốc độ lấy nét và làm độ nét chính xác hơn.

(Dịch và biên soạn theo wikiperdia.org)