Kameran
automaattitarkennus
tarkoittaa objektiivin tarkennuselementtien (tyypillisesti sahkomekaanista) siirtamista siten, etta kameran kennolle tuleva kuva on toivotuilta osin terava. Tarvitta tarkennuselementtien saato maaritellaan kamerassa olevien anturielementtien avulla. Automaattitarkennusjarjestelmia on useita erilaisia, ja kullakin on omat edut ja haittansa. Automaattitarkennusta kaytetaan kaikissa nykyaikaisissa taskukokoisissa kameroissa, kasipuhelinten kameroissa, seka melkein kaikissa
jarjestelmakameroissa
,
mittaetsinkameroita
lukuun ottamatta. Myos videokameroissa on automaattitarkennus. Ammattikayttoon tarkoitetuissa (digitaalisissa tai perinteisissa) video- ja elokuvakameroissa ei juurikaan kayteta automaattitarkennusta.
Aktiiviset automaattitarkennusmenetelmat mittaavat kohteen etaisyyden optisesta jarjestelmasta riippumattomalla menetelmalla, ennen objektiivin tarkennuselementtien saatamista.
Kaytettyihin menetelmiin kuuluvat
ultraaani
ja
infrapuna
. Ultraaanimittauksessa kamera tuottaa aanta, jonka takaisin heijastumiseen kuluvasta ajasta voidaan maarittaa
kohteen etaisyys. Esimerkki varhaisesta ultraaanta kayttavasta kamerasta on Polaroid SX-70.
Infrapunamenetelmassa kameran yhdesta laidasta suunnataan pistemainen infrapunasade kohteeseen, ja kameran toisessa laidassa oleva anturi maarittaa pisteen suunnan,
mista voidaan laskea etaisyys. Esimerkkeja menetelmaa kayttavista kameroista ovat
Nikon
35TiQF ja 28TiQF,
Canon
AF35M, seka Contax T2 ja T3. Myos jotkut
varhaiset videokamerat kayttivat infrapunamittausta.
Naita menetelmia ei kayteta moderneissa kuluttajille tarkoitetuissa kameroissa.
Passiivisissa tarkennusmenetelmissa kamera ei laheta valo- tai aanisignaalia, vaan tarkennuksen vaatima mittaus suoritetaan suoraan kameran optisen jarjestelman tuottaman
informaation avulla.
Vaihetarkennus
Kussakin kuvassa punainen ympyra esittaa tarkennettavaa kohdetta, ja punainen ja vihrea viiva esittavat objektiivin vastakkaisten reunojen lapi kulkevia valonsaiteta, ja keltainen nelikulmio esittaa vaihetarkentajan antureita, ja kaavio esittaa anturin havaitsemia valon voimakkuuseroja.
Kuvat 1-4 esittavat tilanteita, joissa objektiivi on tarkennettu (1) liian lahelle, (2) oikein, (3) liian kauas, ja (4) aivan liian kauas. Profiilien valisesta vaihe-erosta voidaan maarittaa, mihin suuntaan ja kuinka kauas objektiivin tarkennusta tulee siirtaa.
Vaihetarkennuksessa objektiiviin tuleva kuva hajotetaan kahdeksi kuvaksi, joita verrataan keskenaan.
Yksisilmaisissa peiliheijastuskameroissa
kaytetaan TTL-mittausta (Through the Lens), jossa kuvan jokin osa valitetaan objektiivin vastakkaisilta reunoilta kahdelle tarkennusanturirivistolle. Tarkentaminen perustuu siihen, etta sama intensiteettikuvio tunnistetaan kummaltakin rivistolta, ja niiden sijainnista voidaan laskea arvio kohteen etaisyydelle. Tama etaisyys kertoo sen, mihin suuntaan ja kuinka kauas objektiivin tarkennuselementteja tulee siirtaa.
[1]
Eri kameravalmistajien vaihetarkennusmenetelmat vaihtelevat yksityiskohtien suhteen. Useissa ammattikayttoon tarkoitetuissa jarjestelmakameroissa kaytetaan antuririviston sijaan kaksiulotteista anturimatriisia, jolla voidaan tarkennusta analysoida paremmin.
Vaihetarkennuksen haitta (esimerkiksi kontrastitarkennukseen nahden) on se, etta luotettavan automaattitarkennuksen saamiseksi kameran objektiivit tulee kalibroida kameran tarkennusantureille. Tarkennusanturit yksinaan eivat pysty takaamaan sita, etta kameran kennolle tuleva on tarkka. Tata kalibrointimahdollisuutta ei ole kaytettavissa edullisimmissa harrastuskayttoon tarkoitetuissa kameroissa, mutta sita kaytetaan yleisesti ammattikayttoon tarkoitetuissa kameroissa. Peilittomissa jarjestelmakamaroitta tata haittaa ei ole koska erillisten tarkennusanturien sijasta kaytetaan vaihetarkennukselle uhrattuja pikseleita itse kameran kennolla.
Kontrastitarkennusta kaytetaan useissa videokameroissa, kompaktikameroissa, ja melkein kaikissa
peilittomissa jarjestelmakameroissa
.
Tassa menetelmassa kaytetaan vain kameran kuvan tuottavaa kennoa. Kennon tuottama kuvan osa on
tarkka
, jos lahekkaiset pikselit ovat valoisuudeltaan (ja variltaan) toisistaan selvasti poikkeavat. Jos kuvan osassa ei ole tallaisia kontrastikkaita alueita, kuva on epatarkka. Tarkennus saavutetaan siirtamalla objektiivin tarkennuselementteja edestakaisin, kunnes kuvan haluttu alue saadaan tarkaksi. Koska lahtotilanteessa pystytaan vain toteamaan, etta kuva on epatarkka, ei tarkennuselementtien siirtosuuntaa pystyta yksikasitteisesti paattelemaan, siksi siirtoja saatetaan joutua tekemaan lahtotilanteeseen nahden seka lahemmas etta kauemmas. Taman vuoksi kontrastitarkennus on yleensa vaihetarkennusta hitaampi. Vaihetarkennukseen nahden kontrastitarkennuksen etuihin lukeutuu se, etta tarkennusjarjestelmaa ei tarvitse erikseen kalibroida, ja sen toteuttaminen on yksinkertaisempaa ja halvempaa, koska erillisia tarkennusantureita ei tarvita. Kontrastitarkennuksen haitta on hitaus, minka vuoksi tarkentaminen esimerkiksi liikkuviin kohteisiin ei valttamatta onnistu.
Kontrastitarkennus ja vaihetarkennus asettavat erilaiset vaatimukset automaattitarkenteisille objektiiveille. Vaihetarkennusta varten tarkennuselementteja halutaan siirtaa annettu etaisyys tiettyyn suuntaan hyvin nopeasti. Kontrastitarkennusta varten puolestaan halutaan objektiivia tarkentaa eri etaisyyksille, ja kun tietty etaisyyshaarukka on kayty lapi, halutaan palata tarkasti tiettyyn aikaisempaan tarkennuskohtaan. Taman vuoksi esimerkiksi vaihetarkennusta varten suunnitellut objektiivit toimivat tavallisesti huonosti kontrastitarkennusta kayttavien kameroidan kanssa.
Kontrasti- ja vaihetarkennus voidaan yhdistaa samaan kameraan. Tallainen kamera on esimerkiksi yleensa kontrastitarkennukseen nojautuvan
Micro Four Thirds
-jarjestelman Olympus OM-D E-M1, joka pystyy kayttamaan Micro Four Thirds -objektiivien lisaksi myos vanhempia
Four Thirds
-jarjestelman objektiiveja, jotka oli suunniteltu vaihetarkennusta varten. E-M1:n kennoon on upotettu vaihetarkennusta tukevia anturielementteja.
Panasonicin uusimmat kamerat toteuttavat
Depth from Defocus
(DFD) -menetelman, joka perustuu kontrastitarkennusta varten perattaisten kuvien epatarkkuuden analysointiin siten, etta tarkennuksen suunta ja etaisyys pystytaan arvioimaan vaihetarkennuksen tapaan.
-
Infrapunavaloa kayttava aktiivinen automaattitarkennusjarjestelma - Canon AF35M (1979)
-
Objektiivinen integroitu aktiivinen automaattitarkennusjarjestelma Pentax ME-F (1981)
-
Moderni automaattitarkenteinen jarjestelmakamera
Commons
- Norman Goldberg.
Camera Technology : The Dark Side of the Lens
- Sidney Ray.
Applied Photographic Optics
- Ralph Jacobson, Sidney Ray, Geoffrey G Attridge, Norman Axford.
Manual of Photography: Photographic and Digital Imaging
Kaannos suomeksi
Tama artikkeli tai sen osa on kaannetty tai siihen on haettu tietoja muunkielisen Wikipedian artikkelista.
Alkuperainen artikkeli:
en:Autofocus