Ręczne i automatyczne ustawianie ostrości oraz tryby pracy autofokusu

Różnic jest wiele, choć ich większość sprowadza się do dwóch zasadniczych kategorii: tych związanych z technologią w oparciu o którą skonstruowany jest autofokus w aparacie oraz obecnością (lub brakiem) rozwiązań pomocniczych, mających za zadanie poprawienie prędkości i/lub precyzji układów AF.

W reporterskich korpusach należących do systemu Nikon możliwości regulacji działania układu automatycznego ustawiania ostrości są tak bogate, że w starszych modelach producent musiał w tym celu wyprowadzić na korpus dwa niezależne przełączniki. Obecnie system ten zastąpiony został przez specjalnie zaprojektowany system dedykowanego menu. (Fot. Jarosław Zachwieja)

Interesujące jest natomiast to, że takie zaawansowanie technologiczne poniekąd wymusza sama konstrukcja omawianych  aparatów cyfrowych. Muszą być one szybsze i precyzyjniejsze niż w prostych kompaktach, ponieważ w innym wypadku sprzęt ten byłby po prostu bezużyteczny. Regulacja ostrości w aparacie fotograficznym odbywa się bowiem poprzez przemieszczanie w obiektywie pewnej grupy soczewek – te zaś w lustrzankach i bezlusterkowcach są większe (stosowanie większych matryc światłoczułych wymusza projektowanie większej optyki, co już wiemy) i poruszają się na stosunkowo dużych dystansach, a jednocześnie precyzja ich ustawiania musi być naprawdę duża. O ile więc mały, kieszonkowy kompakt z powolnym autofokusem mógłby się jeszcze komuś przydać (i rzeczywiście aparaty takie znajdują swoich nabywców), o tyle w przypadku lustrzanki czy bezlusterkowca sprzęt taki zostałby jednoznacznie zakwalifikowany jako nieudany.

W zdjęciach wykonanych przy dużej skali odwzorowania (typowa makrofotografia to obraz o odwzorowaniu 1:1 lub większym, co oznacza, że fotografowany obiekt po rzutowaniu na matrycę aparatu jest takich samych rozmiarów jak w rzeczywistości lub większy) nawet przy mocno przymkniętej przysłonie potrafi mieć głębię ostrości liczoną w milimetrach. W takich sytuacjach nawet najlepszy system AF zawodzi, ponieważ nie jest w stanie mierzyć ostrości i regulować położenia soczewek obiektywu wystarczająco dokładnie. Ostrzenie ręczne jest wówczas nieodzowne. (Fot. Yogendra Joshi)

Do aparatów z wymienną optyką trafiają więc bardziej zaawansowane systemy regulacji ostrości. Można je podzielić na dwa trzy rodzaje. Pierwszy, to stosowana również w aparatach kompaktowych, dominująca w bezlusterkowcach i występująca również w lustrzankach (tryb Live View) regulacja ostrości w oparciu o systemy analizy kontrastu loklanego sceny. Sposób ten pozwala (teoretycznie) mierzyć i ustawiać ostrość w dowolnym punkcie obrazu – w praktyce bywa to ograniczane przez samych producentów poszczególnych modeli do obszaru nieobejmującego skrajnych partii kadru. Jest też uważany za bardziej precyzyjny, choć jednocześnie wolniejszy od systemów opartych na pomiarach tzw. przesunięcia fazy stosowanych w tradycyjnych lustrzankach cyfrowych. Ten ostatni ma tę przewagę, że już w momencie rozpoczęcia pomiaru "wie", czy obiekt jest bliżej, czy dalej w stosunku do prostszych systemów opartych na detekcji kontrastu, które często muszą ten fakt sprawdzić przesuwając ostrość do przodu i do tyłu. Sprawa nie jest jednak tak do końca jednoznaczna, ponieważ obydwa sposoby są bezustannie rozwijane i dodatkowo występują w odmianach gorszych (tańszych) i lepszych. Obecnie zarówno zaawansowane systemy pomiaru kontrastu jak i fazy są w stanie pozostawić w tyle pod względem szybkości i możliwości pracy przy niedostatecznym oświetleniu rozwiązania "słabsze" – zarówno te należące do własnej grupy, jak i konkurencyjne.

"Układ pól" AF w aparacie mierzącym ostrość w oparciu o metodę detekcji kontrastu jest dosyć umowny. W rzeczywistości żadnych fizycznych pól tam nie ma, a liczba i rozmieszczenie sterf pomiaru (a także do pewnego stopnia ich rozmiar) zależy tylko od tego, jak oprogramowany zostanie aparat. Na ilustracji powyżej dwa tryby pracy autofokusu Olympusa PEN E-PL7: grupowy (gdzie obszar pomiaru ostrości ma kształt dużego prostokąta składającego się z dziewięciu "dużych pól AF") i precyzyjny (obszary pomiaru ostrości są pomniejszone w celu zapewnienia lepszej precyzji przy wyborze w obrębie scen o skomplikowanej strukturze przestrzennej). (Fot. Jarosław Zachwieja)

Największą wadą systemów opartych na detekcji fazy do niedawna była konieczność stosowania osobnego czujnika pomiarowego, który musiał mieć dostęp do chociaż części światła wpadającego przez obiektyw – to zaś bardzo utrudniało stosowanie ich w aparatach pracujących w oparciu o tryb Live View, a więc m.in. bezlusterkowców. System oparty na nieruchomym lustrze półprzepuszczalnym zastosowany w aparatach Sony SLT stanowił pewną formę obejścia tego problemu, ale dopiero opracowanie pierwszych (udanych) matryc światłoczułych ze zintegrowanymi czujnikami pomiaru fazy pozwolił stworzyć tzw. układy hybrydowe. Mają one różną formę (i skuteczność) w zależności od producenta oraz oczywiście generacji, ale najczęściej system fazowy pełni w nich formę pomocniczą i odpowiada za przyspieszenie ostrzenia w pierwszych etapach ustawiania ostrości, a za dokładną regulację odpowiada już system pomiaru kontrastu. System ten potrafi być naprawdę skuteczny i wydajny, o czym doskonale wiedzą użytkownicy takich lustrzanek, jak Canon EOS 70D czy bezlusterkowców Olympus OM-D E-M1.

Rekonstrukcja wizjera amatorskiej lustrzanki cyfrowej Canon EOS 1100D. Widoczna na ekranie jest m.in. siatka dziewięciu pól AF, z których jedno (środkowe) ma konstrukcję krzyżową i przez to odznacza się większą skutecznością działania.

Z kolei tradycyjne systemy fazowe stosowane w lustrzankach cyfrowych mają tę wadę, że dokonują pomiaru ostrości w określonych punktach kadru. Może być ich kilka lub kilkanaście, a co bardziej zaawansowane modele lustrzanek dysponują siatką punktów pomiarowych tak gęstą, że praktycznie obejmującą cały lub prawie cały kadr. Wydajność układów AF nie jest warunkowana wyłącznie przez korpus, lecz ma na nią wpływ również optyka – są szkła o wolniejszych i szybszych mechanizmach AF. Do tej drugiej grupy tradycyjnie zalicza się obiektywy z pierścieniowym, ultradźwiękowym napędem AF oraz coraz popularniejsze modele z silniczkami krokowymi. Konstrukcje takie mają też inne zalety: są bezgłośne i często oferują możliwość manualnego doostrzania bez konieczności przełączania trybu regulacji ostrości z automatycznego na ręczne.

A jeśli chodzi o tę ostatnią kwestię, to jest to kolejna ważna różnica pomiędzy prostymi cyfrówkami i bardziej zaawansowanymi modelami. Wszystkie bez wyjątku lustrzanki, bezlusterkowce i obiektywy dla nich umożliwiają manualne ustawianie ostrości. Wymaga to jedynie przestawienia przełącznika trybu pracy autofokusa na obiektywie lub korpusie (zależnie od systemu – czasami może się też zdarzyć, że niezbędna opcja ukryta jest gdzieś w menu) w pozycję MF i przekręcenia pierścieniem ostrości na obiektywie do momentu, w którym obraz w wizjerze (lub na ekranie LCD aparatu podczas korzystania z trybu Live View) będzie ostry tam, gdzie chcemy. Pamiętajmy przy tym, że o ile nie dysponujemy obiektywem wyposażonym w napęd autofokusa z funkcją Full Time Manual (możliwość manualnego regulowania ostrości przy włączonym trybie AF) nie wolno nam na siłę zmieniać położenia tego pierścienia! Może to bowiem po pewnym czasie doprowadzić do uszkodzenia sprzęgła napędu mechanizmu autofokusa w obiektywie lub korpusie. Nie dotyczy to obiektywów w których pierścień ostrości sterowany jest elektrycznie (np. zdecydowana większość szkieł w systemach Cztery Trzecie i Mikro Cztery Trzecie) i który w trybie AF po prostu jest wyłączony, a więc można nimi kręcić bez obaw.

Tzw. klin, czyli mikropryzmat to element spotykany w starych lustrzankach tradycyjnych ułatwiający manualne ustawianie ostrości. Rozdziela on oglądany obraz na dwie części, które łączą się w poprawną całość (przestają być względem siebie przesunięte) tylko wówczas, gdy ostrość ustawiona jest prawidłowo. Obecnie matówki z klinem dla popularnych modeli lustrzanek cyfrowych produkują niezależne firmy zakładane najczęściej przez pasjonatów. (Fot. Dave Fischer / Wikimedia Commons)

Proces ręcznego ustawiania ostrości nowoczesne aparaty mogą na kilka sposobów wspomagać. W tradycyjnych lustrzankach od wielu lat stosowany był i jest nadal mechanizm potwierdzania ostrości poprzez błyskanie punktów AF w momencie, gdy podczas ręcznego ostrzenia punkt ostrości zostanie ustawiony na któryś z nich. Rzadko już (niestety) spotykanym rozwiązaniem są systemy zintegrowane z matówką, takie jak klin (czy ktoś z Was pamięta dawne lustrzanki manualne na kliszę?), czy mikroraster. Nowsze, wygodniejsze rozwązania wymagają ostrzenia w trybie Live View i są powszechnie spotykane we wszystkich nowych lustrzankach i bezlusterkowcach – należą do nich opcje lupy (silne powiększenie wybranego fragmentu sceny w celu ułatwienia fotografowi poprawności ostrzenia) oraz peaking (obrysy barwne partii sceny z najsilniejszym kontrastem lokalnym – przeważnie jest to jednocześnie to miejsce, na które obiektyw ma ustawioną ostrość). Możliwości, jakie dają nowoczesne wyświetlacze LCD oraz wizjery EVF czynią te narzędzia bardzo przydatnymi dla fotografów lubiących manualnie regulować ostrość wykonywanych fotografii.

Szybki i pewny autofokus działający w trybie ciągłym to absolutna podstawa podczas wykonywania zdjęć z dynamicznych wydarzeń sportowych. Na chwilę obecną zadanie to najlepiej realizują profesjonalne, reporterskie lustrzanki cyfrowe oraz bardzo nieliczne modele bezlusterkowców. (Fot. MorgueFile)

W trybie automatycznej regulacji ostrości (AF) aparat po naciśnięciu odpowiedniego przycisku (zwykle jest to przycisk spustu migawki wciśnięty do połowy) sam dokonuje ustawienia ostrości na wskazany punkt autofokusa lub ich grupę – zazwyczaj podświetlany w wizjerze. Punkt ten możemy wybrać samodzielnie lub pozostawić jego wybór automatyce aparatu. W tym drugim przypadku lustrzanka z reguły będzie po prostu starała się wyostrzyć na obiekt znajdujący się najbliżej nas, wcześniej wyszukując go sobie w obrębie kadru.

Autofokus lustrzanek i bezlusterkowców z reguły może działać w dwóch lub trzech trybach. Najczęściej spotykany, Pojedynczy AF (AF-S) wyostrza obraz w momencie uruchomienia i aż do momentu zwolnienia i ponownego naciśnięcia przycisku aktywującego nie zmienia ustawień ostrości. Pozwala to np. ustawić ostrość na wybrany obiekt, następnie zmienić ułożenie kadru np. przesuwając fotografowaną osobę na krawędź sceny i dopiero wówczas wykonać zdjęcie. Drugi tryb pracy, Ciągły AF (AF-C) powoduje, że układ autofokusa aparatu stara się śledzić obiekt na który wyostrzyliśmy tak długo, jak długo trzymamy wciśnięty przycisk aktywujący układ AF. Pozwala on fotografować szybko poruszające się obiekty i jest szczególnie często wykorzystywany w fotografii przyrodniczej i sportowej. Trzeci, dostępny w wielu modelach lustrzanek tryb określany mianem inteligentnego (dokładna nazwa różni się w zależności od producenta, np. w lustrzankach Canona nosi on nazwę AI Servo, a w konstrukcjach Nikona AF-A) stara się wykryć, czy fotografowany jest obiekt ruchomy i statyczny i w zależności od tego działać jako tryb AF-S lub AF-A, co jednak nie zawsze się udaje.

Na szybkość działania mechanizmu AF w aparacie z wymienną optyką wpływ ma zarówno korpus jak i obiektyw. Tradycyjny napęd silnika autofokusa nie ma szans w porównaniu z nowoczesnym pierścieniowym napędem ultradźwiękowym, takim jak np. AF-S Nikona czy USM Canona. (Fot. Canon)

Bardziej zaawansowane aparaty oddają do dyspozycji swoim użytkownikom kilka znacznie bardziej zaawansowanych mechanizmów kontroli głębi ostrości. Jednym z nich jest tzw. dobiegaczka, analizująca ruch fotografowanych obiektów w przestrzeni i starająca się z wyprzedzeniem przewidzieć ich położenie w kadrze. Funkcja ta jest spotykana zawsze i szczególnie często używana w profesjonalnych aparatach reporterskich stosowanych w fotografii sportowej (szczególnie w połączeniu z seryjnym trybem wykonywania zdjęć). Inną przydatną funkcją stosowaną w aparatach z większą liczbą pól AF jest grupowanie pól, co pozwala w wielu sytuacjach na łatwiejsze ustawianie ostrości. Ostatnia popularna grupa opcji wspomagających automatyczne ostrzenie jest przede wszystkim domeną aparatów działających w trybie Live View, ponieważ zakłada ciągłą analizę wyglądu fotografowanej sceny. Należą do niej wszelkiego rodzaju systemy wykrywania twarzy, uśmiechu, automatyczne ostrzenie na oczy modeli, czy śledzenie ruchu (tracking). Skuteczność tych narzędzi jest mocno zróżnicowana i w dużej mierze uzależniona od mocy obliczeniowej procesora obrazu w aparacie – co oznacza, że istnieje spore prawdopodobieństwo, że "mocniejsze" cyfrówki pod tym względem będą sprawowały się lepiej. Nie ma jednak na to stuprocentowej pewności.

Tzw. dobiegaczka w aparacie to mechanizm pozwalający przeanalizować kierunek w jakim przemieszcza się fotografowany obiekt i przewidzieć jego dokładne położenie w momencie naświetlenia kolejnych klatek w serii. (Fot. MorgueFile)

Wróćmy na moment do autofokusa opartego na detekcji fazy, ponieważ to właśnie on sprawia szczególnie dużo problemów mniej doświadczonym fotografom. Wielu producentów stosuje dodatkowe mechanizmy mające na celu zwiększenie czułości i precyzji tego typu układów AF. Do powszechnego użytku weszły tzw. punkty krzyżowe i podwójnie krzyżowe, gdzie ostrość danego miejsca mierzona jest nie w jednej, lecz w dwóch lub nawet czterech płaszczyznach obrazu, co ułatwia ustawienie ostrości na obiekty o stosunkowo ubogiej fakturze i kolorystyce. Zdarzają się też inne, bardziej wyrafinowane wynalazki: np. firma Canon stosuje w niektórych swoich aparatach jedno dodatkowe, długie pole AF uaktywniające się podczas korzystania z jasnych obiektywów (f/2.8 i jaśniejsze), którego zadaniem jest wspomaganie pracy pozostałych pól AF w warunkach niedostatecznego oświetlenia.

Warto więc wczytać się w instrukcję obsługi aparatu i dowiedzieć się, czy jakieś konkretne pola AF w aparacie nie są bardziej precyzyjne od innych. Z reguły dotyczy to pola centralnego, choć dokładny rozkład pól krzyżowych i podwójnie krzyżowych może być zupełnie różny w zależności od producenta, a nawet modelu. Należy też wiedzieć, że większość lustrzanek w momencie podłączenia do nich bardzo ciemnych obiektywów wyłącza układ AF, który wymaga do pracy "szkieł" o pewnej minimalnej jasności. Wartość ta może się różnić od modelu aparatu, lecz najczęściej wynosi f/5.6 – wprawdzie w ofercie podstawowej optyki trudno jest znaleźć modele o niższej jasności maksymalnej, jednak na rynku zdarzają się niestety bardzo tanie produkty o imponująco dużym zakresie ogniskowych, bardzo słabej jakości optycznej i wyjątkowo niskiej jasności przy najdłuższej ogniskowej wynoszącej np. f/6.3. Pamiętajmy o tym, gdy będziemy rozważać nabycie podobnego "cacka".

To tylko niewielki fragment jednej z lekcji e-kursu

Wykorzystaj dzisiaj kupon o wartości 30 zł na zakup e-kursu!

Teraz zamiast 87 zł zapłacisz 57 zł.

Podczas realizacji zmówienia wpisz kod 758921.