خانه » دانشنامه تکنولوژی » همه چیز درباره فوکوس خودکار یا Auto fous
فوکوس خودکار - auto focus

همه چیز درباره فوکوس خودکار یا Auto fous

Auto focus یا فوکوس خودکار چیست و چه تاثیری در کیفیت تصویر دارد؟

فوکوس خودکار یا Auto focus قابلیتی برای افزایش کیفیت تصویر و جلوگیری از تار شدن عکس در دوربین های دیجیتال است. همچنین فوکوس خودکار یا Aut focus به کاربران آماتور کمک می کند به درستی روی سوژه مورد نظر فوکوس کنند. این قابلیت باعث افزایش کیفیت تصویر و بهبود روند عکس برداری در حالت نزدیک به سوژه یا ماکرو می شود.

فوکوس خودکار - auto focus

در رابط کاربری دوربین معمولا حالت فوکوس خودکار به صورت علامت اختصاری AF نمایش داده می شود و MF نیز به معنی فوکوس دستی است. به صورت کلی در دوربین موبایل ها از روش های زیر برای انجام فرایند فوکوس خودکار استفاده می شود :

فوکوس خودکار مکانیکی

در این نوع که ساده‌ ترین روش برای فوکوس خودکار است ، سیستم مکانیکی فاصله‌ ی لنز تا سوژه را اندازه‌گیری کرده و سپس بر اساس آن اقدام به تنظیم لنز و فوکوس می‌ کند. این روش سال 1986 توسط پولاروید ( Polaroid ) اختراع شد. برای اندازه گیری فاصله لنز تا سوژه در روش مکانیکی ، امواج مادون قرمز به سمت سوژه فرستاده می‌ شوند ؛ با اندازه گیری مدت زمان بازگشت این امواج به سمت دوربین ، فاصله سوژه از لنز نیز مشخص می شود و دوربین به درستی فوکوس می کند.

فوکوس خودکار - auto focus

روش مکانیکی ساده و کاربردی است اما مشکل بزرگی دارد ؛ اگر بین سوژه و دوربین لایه ای شفاف مانند شیشه قرار داشته باشد ، فاصله به درستی تشخیص داده نمی شود و عکس تار می گردد.

فوکوس خودکار Passive ( منفعل )

در این سیستم با تحلیل ریاضی تصویر ، نرم افزار دوربین متوجه می شود که آیا فوکوس به درستی انجام شده است یا خیر. برای انجام این تحلیل یکی از متداول ترین روش ها بررسی کنتراست است ؛ نقاطی از تصویر که تار هستند کنتراست پایینی دارند و اگر در تصویر نقاط تار وجود داشته باشند ، دوربین با شناسایی آن ها فاصله کانونی لنز را تغییر می دهد تا تصویر شفاف حاصل شود. این روش بسیار کارا و مفید است اما 2 ایراد دارد ؛ اول اینکه در تاریکی عموما پیکسل ها کنتراست پایینی دارند و فوکوس خودکار به خوبی انجام نمی شود. دوم اینکه این روش برای انجام فوکوس به زمان نسبتا زیادی نیاز دارد.

فوکوس خودکار - auto focus

روش دیگر برای فوکوس خودکار پسیو ، تشخیص فاز ( Phase detection ) است. در این روش از دو میکرو لنز برای دریافت نور محیط و منعکس کردن آن روی دو سنسور استفاده می‌ شود. با تحلیل نور ورودی و میزان موازی بودن اشعه‌ های وارد شده به لنز ، دوربین به صورت خودکار فوکوس می کند. تشخیص فاز بسیار سریع است اما معایبی نیز دارد که از جمله آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد :

  • هزینه زیاد
  • اشغال حجم زیاد
  • دقت کمتر نسبت به روش بررسی کنتراست

برخی کمپانی ها برای دستیابی به نتیجه بهتر ، روش های تشخیص فاز و بررسی کنتراست را ترکیب کرده اند و از هردوی آن ها به صورت همزمان برای دست یابی به بهترین نتیجه بهره می برند ( این روش با نام فوکوس هیبریدی نیز شناخته می شود ) ؛ در این راهکار جدید ،  فوکوس از روش تشخیص فاز انجام می شود و سپس بهبود هایی جزئی از طریق روش تشخیص کنتراست اعمال می شود. نتیجه فوکوسی سریع ، دقیق و بی عیب است که البته هزینه زیادی نیز دارد.

فوکوس خودکار - auto focus
گلکسی نوت 8 مجهز به دوربین 2 گانه و تکنولوژِی Dual pixel

روش جدیدی که به تازگی در سیستم تشخیص فاز توسعه داده شده است ، تکنولوژی Dual pixel ( دوآل پیکسل ) یا پیکسل های دوگانه می باشد. در این سیستم پیکسل های تصویر به دو قسمت تقسیم می شوند و پردازشگر تصویر با منطبق کردن پیکسل ها بر یکدیگر ، فوکوس خودکار انجام می دهد. این روش اولین بار در گوشی Galaxy S7 سامسونگ مورد استفاده قرار گرفت.

فوکوس خودکار - auto focus

فوکوس خودکار لیزری

سیستم فوکوس خودکار لیزری مخصوص موبایل ها توسعه داده شد و اولین بار توسط ال جی در موبایل LG G3 مورد استفاده قرار گرفت. در این سیستم پرتو های ضعیف و نامرئی نور مادون قرمز از طرف سنسور به سمت سوژه پرتاب می شوند و مجددا به سمت دوربین باز می گردند ؛ پردازشگر گرافیکی با محاسبه زمان رفت و برگشت این پرتو ها ، فاصله سوژه را تشخیص می دهد و فوکوس خودکار به درستی انجام می شود. از مزایای این سیستم می توان به سرعت بسیار بالا و هزینه کم آن اشاره کرد اما در کنار این مزیت ها ، برد کم نور لیزر نیز از معایب آن است. دوربین های مجهز به فوکوس خودکار لیزری نمی توانند روز سوژه های دور فوکوس کنند.

فوکوس خودکار - auto focus

فوکوس خودکار Focus Pixel اپل

کمپانی اپل با اعمال تغییراتی در تکنولوژی تشخیص فاز ، روش جدیدی تحت عنوان Focus Pixel ایجاد کرده است. در این روش نور وارد شده به سنسور از طریق لنز ، نقطه‌ ی فوکوس را مشخص می کند. این سیستم بسیار پیچیده است اما نتیجه‌ ی آن فوکوس سریع‌ تر و بهتر می باشد.

فوکوس خودکار - auto focus

فناوری فوکوس خودکار Image Plane Phase Detection سونی

در سنسور ۲۱ مگاپیکسلی IMX230 سونی ، برای اولین بار از Image Olane Phase Detection استفاده شده است. این فناوری از دوربین‌های بدون آینه با قابلیت تعویض لنز کپی برداری شده ؛ در سیستم Olane Phase Detection ، هنگام فوکوس تعداد 192 نقطه شناسایی و ثبت می شوند که نتیجه ی آن تصاویر بسیار شفاف حتی از سوژه‌های در حال حرکت است.

فوکوس خودکار - auto focusفوکوس خودکار در دوربین های دو گانه

 

در موبایل هایی که به دوربین دوگانه مجهز هستند ، با بهره‌گیری از دو لنز جداگانه ، می توان یکی از بهترین فوکوس های خودکار را تجربه کرد. مانند دوربین‌ های لایترو ، در این سیستم می توان میزان گشودگی لنز و نقطه فوکوس تصویر را حتی پس از ثبت آن انتخاب کرد.

فوکوس خودکار - auto focus
تصویر بوکه ثبت شده توسط دوربین دوگانه موبایل

با استفاده از دو سنسور در کنار یکدیگر ، یکی از لنز ها تصویری تخت با عمق کم ثبت می‌کند و دیگری  تصویری با عمق زیاد ؛ پس از ترکیب این 2 تصویر ، کاربر می‌ تواند نقطه فوکوس را بعد از ثبت عکس نیز تغییر دهد. با همه ی این تفاسیر ، فناوری فوکوس دوربین های دوگانه در مقایسه با تکنولوژی هایی مانند Dual Pixel کند تر است و دقت کمتری نیز دارد. امروزه دوربین دوم بیشتر برای ثبت عمق میدان و ایجاد جلوه‌ های بوکه ( Bokeh ) کاربرد دارد.

 

فوکوس خودکار - auto focus

آینده فوکوس خودکار در تلفن های همراه

هم اکنون که در سال 2018 میلادی به سر می بریم ، پرچمداران مطرح بازار برای رسیدن به بهترین کیفیت تصویر و سریع ترین سرعت فوکوس حتی روی سوژه های در حال حرکت ، از چندین روش فوکوس بهینه شده به صورت همزمان بهره می برند. دوربین های دوگانه ، فوکوس لیزری ، فوکوس فازی و فوکوس کنتراست در برخی پرچمداران به صورت تجمیع شده یافت می شوند. شاید در آینده فناوری جدیدی اختراع شود که از از مجموعه ها نیز قوی تر باشد یا به جزئی از آن ها تبدیل شود.

ژورنال تکنولوژی گلوگا | Galoga

همچنین ببینید

voip - تماس اینترنتی - volte

تماس اینترنتی یا VoIP چیست و چه تفاوتی با تماس های معمولی دارد ؟

تماس اینترنتی یا VoIP و کاربرد آن VoIP مخفف عبارت Voice Over Internet Protocol ، به معنی …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *