COMPRENSIONE AUTOFOCUS DELLA FOTOCAMERA
Il sistema di messa a fuoco automatica di una fotocamera regola in modo intelligente l'obiettivo della fotocamera per ottenere la messa a fuoco sul soggetto e può fare la differenza tra una foto nitida e un'occasione persa. Nonostante un obiettivo apparentemente semplice, la nitidezza nel punto di messa a fuoco, i meccanismi interni di messa a fuoco di una fotocamera purtroppo non sono così semplici. Questo tutorial mira a migliorare le tue foto introducendo il funzionamento dell'autofocus, consentendoti così di sfruttare al meglio le sue risorse ed evitarne le carenze.
Nota:l'autofocus (AF) funziona utilizzando i sensori di contrasto all'interno della fotocamera (AF passivo ) o emettendo un segnale per illuminare o stimare la distanza dal soggetto (AF attivo ). L'AF passivo può essere eseguito utilizzando il rilevamento del contrasto o rilevamento di fase metodi, ma entrambi si basano sul contrasto per ottenere una messa a fuoco automatica accurata; saranno quindi trattati come qualitativamente simili ai fini di questo tutorial AF. Salvo diversa indicazione, questo tutorial presuppone l'autofocus passivo. Discuteremo anche il metodo del raggio di assistenza AF per l'autofocus attivo verso la fine.
CONCETTO:SENSORI AUTOFOCUS
I sensori di messa a fuoco automatica di una fotocamera sono il vero motore alla base del raggiungimento di una messa a fuoco precisa e sono disposti in vari array nel campo visivo dell'immagine. Ciascun sensore misura la messa a fuoco relativa valutando i cambiamenti di contrasto nel rispettivo punto dell'immagine, dove si presume che il contrasto massimo corrisponda alla nitidezza massima.
| Modifica importo focus: | ||
| Sfocato | Parziale | Nitido |
 400% |   Istogramma sensore |
Visita il tutorial sugli istogrammi delle immagini per uno sfondo sul contrasto dell'immagine.
Nota:molte fotocamere digitali compatte utilizzano il sensore di immagine stesso come sensore di contrasto (usando un metodo chiamato AF a rilevamento del contrasto) e non hanno necessariamente più discreti sensori di messa a fuoco automatica (che sono più comuni utilizzando il metodo di rilevamento di fase di AF). Inoltre, il diagramma sopra illustra il metodo di rilevamento del contrasto di AF; il rilevamento di fase è un altro metodo, ma si basa ancora sul contrasto per una messa a fuoco automatica accurata.
Il processo di messa a fuoco automatica generalmente funziona come segue:
(1) Un processore autofocus (AFP) apporta una piccola modifica alla distanza di messa a fuoco.
(2) L'AFP legge il sensore AF per valutare se e di quanto la messa a fuoco è migliorata.
(3) Utilizzando le informazioni di (2), l'AFP imposta l'obiettivo su una nuova distanza di messa a fuoco.
(4) L'AFP può ripetere in modo iterativo i passaggi 2-3 fino a quando non viene raggiunta una messa a fuoco soddisfacente.
L'intero processo viene solitamente completato in una frazione di secondo. Per i soggetti difficili, la fotocamera potrebbe non riuscire a raggiungere una messa a fuoco soddisfacente e smetterà di ripetere la sequenza di cui sopra, con conseguente errore della messa a fuoco automatica. Questo è il temuto scenario di "caccia alla messa a fuoco" in cui la fotocamera mette a fuoco avanti e indietro ripetutamente senza ottenere il blocco della messa a fuoco. Ciò, tuttavia, non significa che la messa a fuoco non sia possibile per il soggetto scelto. Se e perché l'autofocus potrebbe non riuscire è determinato principalmente da fattori nella sezione successiva.
FATTORI CHE INFLUENZANO LE PRESTAZIONI DELL'AUTOFOCUS
Il soggetto fotografico può avere un enorme impatto sulla messa a fuoco automatica della fotocamera, e spesso anche più di qualsiasi variazione tra modelli di fotocamera, obiettivi o impostazioni di messa a fuoco. I tre fattori più importanti che influenzano l'autofocus sono il livello di luce, il contrasto del soggetto e il movimento della fotocamera o del soggetto .
A sinistra è mostrato un esempio che illustra la qualità dei diversi punti di messa a fuoco; sposta il mouse su questa immagine per vedere i vantaggi e gli svantaggi di ciascuna posizione di messa a fuoco.
Si noti che ciascuno di questi fattori non è indipendente; in altre parole, si può essere in grado di ottenere l'autofocus anche per un soggetto poco illuminato se lo stesso soggetto ha anche un contrasto estremo, o viceversa. Ciò ha un'implicazione importante per la scelta del punto di messa a fuoco automatica:selezionare un punto di messa a fuoco che corrisponda a un bordo acuto o a una trama pronunciata può ottenere una migliore messa a fuoco automatica , supponendo che tutti gli altri fattori rimangano uguali.
Nell'esempio a sinistra abbiamo avuto la fortuna che la posizione in cui l'autofocus funziona meglio corrisponda anche alla posizione del soggetto. L'esempio successivo è più problematico perché l'autofocus offre prestazioni migliori sullo sfondo, non sul soggetto. Sposta il mouse sull'immagine sottostante per evidenziare le aree con prestazioni buone e scarse.
Nella foto a destra, se ci si concentra sulle sorgenti luminose in rapido movimento dietro il soggetto, si rischierebbe di avere un soggetto sfocato quando la profondità di campo è ridotta (come accadrebbe per un'azione in condizioni di scarsa illuminazione girato come questo).
In alternativa, concentrarsi sull'evidenziazione esterna del soggetto sarebbe forse l'approccio migliore, con l'avvertenza che questo punto culminante cambierebbe rapidamente lati e intensità a seconda della posizione delle sorgenti luminose in movimento.
Se la propria fotocamera avesse difficoltà a mettere a fuoco l'evidenziazione esterna, un punto AF a contrasto inferiore (ma fermo e ragionevolmente ben illuminato) sarebbe il piede del soggetto, o lascerebbe a terra alla stessa distanza del soggetto.
Ciò che rende difficili le scelte di cui sopra, tuttavia, è che queste decisioni spesso devono essere anticipate o prese in una frazione di secondo. Ulteriori tecniche specifiche per la messa a fuoco automatica su soggetti immobili e in movimento verranno discusse nelle rispettive sezioni verso la fine di questo tutorial.
NUMERO E TIPO DI PUNTI DI AUTOFOCUS
La robustezza e la flessibilità dell'autofocus è principalmente il risultato del numero, della posizione e del tipo di punti di messa a fuoco automatica resi disponibili da un determinato modello di fotocamera. Le fotocamere SLR di fascia alta possono avere 45 o più punti di messa a fuoco automatica, mentre altre fotocamere possono avere un solo punto AF centrale. Di seguito sono mostrati due layout di esempio dei sensori di messa a fuoco automatica:
| F/# massimo: | f/2.8 | f/4.0 | f/5.6 | f/8.0 |
 |  | |||
| Reflex di fascia alta | ||||
| F/# massimo: | f/2.8 | f/4.0 | f/5.6 |
| |  | ||
| Accesso a reflex di fascia media | |||
Le fotocamere utilizzate per gli esempi sinistro e destro sono rispettivamente la Canon 1D MkII e la Canon 20D.
Per queste fotocamere non è possibile l'autofocus per aperture inferiori a f/8.0 e f/5.6.
Vengono mostrati due tipi di sensori di messa a fuoco automatica:
+ sensori a croce (rilevamento del contrasto bidimensionale, maggiore precisione)
l sensori di linea verticale (rilevamento del contrasto unidimensionale, precisione inferiore)
Nota:il "sensore di linea verticale" è chiamato così solo perché rileva il contrasto lungo una linea verticale.
Ironia della sorte, questo tipo di sensore è quindi il migliore per rilevare le linee orizzontali.
Per le fotocamere SLR, il numero e la precisione dei punti di messa a fuoco automatica possono anche cambiare a seconda dell'apertura massima dell'obiettivo utilizzato, come illustrato sopra. Questa è una considerazione importante quando si sceglie un obiettivo per fotocamera:anche se non si prevede di utilizzare un obiettivo alla massima apertura, questa apertura può comunque aiutare la fotocamera a ottenere una migliore precisione della messa a fuoco . Inoltre, poiché il sensore AF centrale è quasi sempre il più preciso, per i soggetti decentrati è spesso meglio utilizzare prima questo sensore per ottenere un blocco della messa a fuoco (prima di ricomporre l'inquadratura).
Più punti AF possono lavorare insieme per una maggiore affidabilità, oppure possono lavorare in isolamento per una maggiore specificità, a seconda dell'impostazione della fotocamera scelta. Alcune fotocamere dispongono anche di una funzione di "profondità di campo automatica" per le foto di gruppo che garantisce che un gruppo di punti AF rientrino tutti in un livello di messa a fuoco accettabile.
MODALITÀ AF:CONTINUO E AI SERVO vs. ONE SHOT
La modalità di messa a fuoco della fotocamera più ampiamente supportata è la messa a fuoco one-shot, la migliore per i soggetti fermi. La modalità one-shot è suscettibile di errori di messa a fuoco per soggetti in rapido movimento poiché non può anticipare il movimento del soggetto, oltre a rendere potenzialmente difficile anche visualizzare questi soggetti in movimento nel mirino. La messa a fuoco in uno scatto richiede un blocco della messa a fuoco prima di poter scattare la foto.
Molte fotocamere supportano anche una modalità di messa a fuoco automatica che regola continuamente la distanza di messa a fuoco per i soggetti in movimento. Le fotocamere Canon si riferiscono a questo come messa a fuoco "AI Servo", mentre le fotocamere Nikon si riferiscono alla sua come messa a fuoco "continua". Funziona prevedendo dove si troverà leggermente il soggetto in futuro, in base alle stime della velocità del soggetto dalle precedenti distanze di messa a fuoco. La fotocamera mette quindi a fuoco a questa distanza prevista in anticipo per tenere conto del ritardo dell'otturatore (il ritardo tra la pressione del pulsante di scatto e l'inizio dell'esposizione). Ciò aumenta notevolmente la probabilità di una corretta messa a fuoco per i soggetti in movimento.
Di seguito sono mostrate le velocità di tracciamento massime di esempio per varie fotocamere Canon:
I valori sono per contrasto e illuminazione ideali e utilizza l'obiettivo Canon 300 mm f/2.8 IS L.
La trama sopra dovrebbe anche fornire una stima della regola pratica anche per altre fotocamere. Le velocità di inseguimento massime effettive dipendono anche da quanto irregolare si muove il soggetto, dal contrasto e dall'illuminazione del soggetto, dal tipo di obiettivo e dal numero di sensori di messa a fuoco automatica utilizzati per inseguire il soggetto. Tieni inoltre presente che l'utilizzo del rilevamento della messa a fuoco può ridurre notevolmente la durata della batteria della fotocamera, quindi utilizzala solo quando necessario.
RAGGIO ASSISTENZA AUTOFOCUS
Molte fotocamere sono dotate di un raggio di assistenza AF, che è un metodo di messa a fuoco automatica attiva che utilizza un raggio visibile o infrarosso per aiutare i sensori di messa a fuoco automatica a rilevare il soggetto. Questo può essere molto utile in situazioni in cui il soggetto non è adeguatamente illuminato o ha un contrasto insufficiente per la messa a fuoco automatica, sebbene il raggio di assistenza AF abbia anche lo svantaggio di una messa a fuoco automatica molto più lenta.
La maggior parte delle fotocamere compatte utilizza una sorgente di luce a infrarossi incorporata per l'assistenza AF, mentre le fotocamere reflex digitali spesso utilizzano un flash esterno o integrato per illuminare il soggetto. Quando si utilizza un flash per l'assistenza AF, la luce ausiliaria AF potrebbe avere problemi a raggiungere il blocco della messa a fuoco se il soggetto si muove in modo sensibile tra gli scatti del flash. L'uso della luce ausiliaria AF è quindi consigliato solo per soggetti fermi.
IN PRATICA:FOTO D'AZIONE
L'autofocus funzionerà quasi sempre al meglio con le foto d'azione quando si utilizza il servo AI o le modalità continue. Le prestazioni di messa a fuoco possono essere notevolmente migliorate assicurandosi che l'obiettivo non debba effettuare ricerche su un'ampia gamma di distanze di messa a fuoco.
Forse il modo più universalmente supportato per raggiungere questo obiettivo è mettere a fuoco la fotocamera a una distanza vicino a dove prevedi il passaggio del soggetto in movimento . Nell'esempio del motociclista a destra, è possibile eseguire la pre-messa a fuoco vicino al lato della strada poiché ci si aspetterebbe che il motociclista passi vicino a quella distanza.
Alcuni obiettivi SLR hanno anche un interruttore della distanza minima di messa a fuoco; anche impostarlo alla massima distanza possibile (supponendo che il soggetto non sarà mai più vicino) può migliorare le prestazioni.
Tieni presente, tuttavia, che in modalità autofocus continuo è comunque possibile scattare foto anche se il blocco della messa a fuoco non è ancora stato raggiunto.
IN PRATICA:RITRATTI E ALTRE FOTO FISSE
Le foto fisse vengono scattate al meglio utilizzando la modalità di messa a fuoco automatica one-shot, che assicura che sia stato raggiunto un blocco della messa a fuoco prima dell'inizio dell'esposizione. Si applicano ancora i soliti requisiti del punto AF di contrasto e forte illuminazione, anche se è necessario assicurarsi che il soggetto in movimento sia minimo.
Per i ritratti, l'occhio è il miglior punto di messa a fuoco, sia perché si tratta di uno standard, sia perché ha un buon contrasto. Sebbene il sensore di messa a fuoco automatica centrale sia solitamente il più sensibile, la messa a fuoco più accurata si ottiene utilizzando i punti di messa a fuoco fuori centro per i soggetti fuori centro. Se si dovesse invece utilizzare il punto AF centrale per ottenere un blocco della messa a fuoco (prima della ricomposizione per un soggetto fuori centro), la distanza di messa a fuoco sarà sempre inferiore alla distanza effettiva del soggetto e questo errore aumenta per i soggetti più vicini. Una messa a fuoco precisa è particolarmente importante per i ritratti perché in genere hanno una profondità di campo ridotta.
Poiché il tipo più comune di sensore AF è il sensore della linea verticale, può anche valere la pena considerare se il punto AF contiene principalmente un contrasto verticale o orizzontale. In condizioni di scarsa illuminazione, è possibile ottenere un blocco della messa a fuoco altrimenti impossibile ruotando la fotocamera di 90° durante l'autofocus.
Nell'esempio a sinistra, le scale sono composte principalmente da linee orizzontali. Se si mettesse a fuoco vicino alla parte posteriore delle scale in primo piano (per massimizzare la profondità di campo apparente utilizzando la distanza iperfocale), si potrebbe evitare una messa a fuoco automatica fallita orientando prima la fotocamera in modalità paesaggio durante l'autofocus. Successivamente è possibile ruotare la fotocamera di nuovo in orientamento verticale durante l'esposizione, se lo si desidera.
Nota che l'enfasi in questo tutorial è stata su *come* concentrarti, non necessariamente *dove* concentrarti. Per ulteriori approfondimenti su questo argomento, visita i tutorial sulla profondità di campo e la distanza iperfocale.
