Как работает автофокус нового поколения All Pixel — сейчас он есть только у 1 смартфона
Как работает фазовый автофокус Focus Pixel
Схема работы обычной системы фазовой автофокусировки или Focus Pixel — она использует для фокусировки 5% матрицы
Focus Pixel — это маркетинговый термин, придуманный Apple. Он предназначен для обозначения базового фазового автофокуса (PDAF), который в смартфонах компании впервые появился с выходом iPhone 6 в 2014 году. Название Focus Pixel говорит лишь о том, что в матрице камеры есть специальные точки. Они фиксируют разницу между тем, что видит ее левая и правая стороны, а потом компенсируют ее — так и работает фазовый автофокус.
Фазовый автофокус справляется с возложенной на него задачей заметно быстрее контрастного, который пытается найти объект в кадре по его очертаниям. Несмотря на это, данное поколение системы сегодня уже сложно считать актуальным. Как уже говорилось выше, на поверхности матрицы в этом случае располагаются специальные точки, которые предназначены для работы PDAF. Тем не менее, они составляют не более чем 5% от общего числа пикселей камеры — именно поэтому Focus Pixel сегодня уже не называют ни быстрым, ни точным.
Как работает фазовый автофокус Dual Pixel
Схема работы системы фазовой автофокусировки Dual Pixel — она использует для фокусировки 100% матрицы
Термин Dual Pixel для обозначения системы фазового автофокуса в камерах нового поколения компания Canon начала использовать в 2013 году. Samsung тут же взяла новую технологию на вооружение и испробовала ее на камерах Galaxy S7 и S7 Edge уже в 2016-м. При использовании технологии Dual Pixel каждый отдельный пиксель на матрице камеры разделяется на два: одна его часть предназначена для фокусировки, а вторая используется для захвата изображения.
В отличие от технологии Focus Pixel, о которой шла речь выше, фазовый автофокус Dual Pixel способен использовать для фокусировки не 5%, а сразу 100% точек на матрице. По большому счету, как для контроля резкости, так и для получения картинки используется сразу вся чувствительная поверхность камеры. Эта система выводит фазовый автофокус на следующий уровень как с точки зрения скорости работы, так и со стороны точности.
Как работает фазовый автофокус Quad Pixel
Посередине — тестовый объект; слева — фокусировка при использовании Dual Pixel; справа — фокусировка при использовании Quad Pixel
Несмотря на то, что система фазового автофокуса Dual Pixel работает очень неплохо, у нее также есть технические ограничения. Дело в том, что из-за того, что каждый пиксель на матрице фактически разделен на две части, для фокусировки, по большому счету, используются только горизонтальные линии. Если объект отличается однородностью в данной плоскости, Dual Pixel иногда ошибается и недостаточно точно устанавливает точку для фокусировки.
Система фазового автофокуса Quad Pixel предназначена для того, чтобы разобраться с данным вопросом — для этого она делит каждую точку на матрице уже не на две, а сразу на четыре части. Поэтому все точки на поверхности камеры могут анализировать картинку не только в горизонтальной, но и в вертикальной плоскости. Технология не только облегчает использование фазовой автофокусировки, но и делает ее более быстрой и точной.
Как работает фазовый автофокус All Pixel
Схема работы системы фазовой автофокусировки All Pixel — она также использует для фокусировки 100% матрицы
All Pixel — это маркетинговый термин, который используется для определения фазового автофокуса, встроенного в сенсоры Sony 2×2 OCL. Новая система, которую также называют Quad Bayer, фактически продолжает идеи, продиктованные Quad Pixel. Она отличается тем, что использует более крупыне точки для фокусировки, которые охватывают сразу четыре пикселя матрицы, предназначенных для фиксации изображения. Получается, что All Pixel также использует для фокусировки сразу 100% поверхности камеры, но делает это немного иначе.
В OPPO Find X2, с которого началась данная статья, используется более крупная матрица, чем обычно, — это нужно для адекватной работы технологии All Pixel. Судя по всему, она должна быть не только быстрее, чем системы фазового автофокуса, которые использовались до этого, но и более точной — особенно в условиях недостаточного освещения.
Сравнение точности фокусировки Dual Pixel и All Pixel из сенсора Sony 2×2 OCL
У сенсоров Sony 2×2 OCL кроме улучшенной системы фазовой автофокусировки, которая работает максимально быстро и точно вне зависимости от формы объекта и условий внешнего освещения, есть и другие преимущества. У него более высокая чувствительность, у которой есть возможность значительно снизить шум на фотографиях и видеозаписях при недостаточном освещении.
Кроме прочего Sony также заявляет, что сенсоры 2×2 OCL, благодаря уникальной технологии контроля экспозиции, способны обрабатывать HDR в режиме реального времени. Благодаря особой структуре они более эффективно используют свет в любом виде. Но это напрямую уже не относится к обсуждаемой теме.
Да, современная система фазовой фокусировки — это лишь одна из целого ряда составляющих качественной камеры смартфона. Но она очень важна для получения резкого кадра без промахов по фокусу.
Внимание: это перевод статьи Android Authority.