Dual pixel af что это?

Dual Pixel — наведение на резкость за доли секунды

В чём преимущества технологии Dual Pixel, всё чаще внедряемой в камеры смартфонов?

Производители компактных устройств всеми силами стараются добиться улучшения качества снимков без увеличения размеров модуля камеры. Для этого вовсю внедряются необычные технологии, которыми раньше не могли похвастать даже зеркальные фотоаппараты. В частности, всё чаще можно встретить в описании смартфона упоминание о Dual Pixel. Что же это за технология?

Суть работы

Обычно в цифровых фотокамерах используется фазовый автофокус, состоящий из так называемых фотодиодов. Беда в том, что эти датчики раньше нельзя было разместить на всей поверхности матрицы. Обычно фотодиодами покрыты около 10% поверхности сенсора, из-за чего камера не может автоматически сфокусироваться на объекте, расположенном где-нибудь в углу.

Технология Dual Pixel заключается в том, что фотодиодом обладает абсолютно каждый пиксель матрицы. Создание такого сенсора становится более дорогим, но зато отныне камера получает возможность сфокусироваться на любом объекте, даже на разместившемся на краю кадра.

Основное преимущество Dual Pixel

На самом деле технологию внедрили не только ради того, чтобы камера идеально «понимала» расположение объекта съемки. Многие пользователи знакомы с тем, как долго некоторые фотоаппараты и смартфоны справляются с автофокусировкой. Это происходит именно из-за того, что фазовому AF приходится работать с недостаточным количеством материала. Системе сложно понять, стал ли объект съемки резким. Если же в работе находится камера Dual Pixel, то она справляется со своей задачей практически мгновенно.

Ускорение автофокусировки особенно заметно при видеосъемке. Фокус от одного объекта к другому может переходить практически мгновенно. Но ещё важнее то, что человек или автомобиль будет уверенно держаться в зоне резкости даже в случае перемещения по кадру. Что касается фотографирования, то этот процесс теперь занимает меньше времени. Также лучшая автофокусировка уменьшает количество смазанных снимков.

Почему появления технологии пришлось ждать так долго?

Производство матрицы для камеры или любого другого портативного устройства имеет ряд технологических сложностей. В частности, современные смартфоны имеют минимальную толщину, из-за чего встраиваемый в них сенсор должен быть маленьким. Но фотоэлементы нельзя уменьшать до бесконечности, иначе матрица перестанет нормально улавливать свет. Если бы каждый пиксель придумали снабжать фотодиодом лет восемь назад, то ничего хорошего из этого не вышло бы. Дело в том, что пиксели на тех матрицах были очень крохотными, а в данном случае их бы пришлось уменьшить ещё сильнее.

К счастью, технологии постепенно совершенствуются. Сейчас смартфоны снабжаются объективом с достаточно широко раскрывающейся диафрагмой, что увеличивает приток света к сенсору. А ещё производителям стали доступны более крупные матрицы. При сохранении прежнего разрешения вполне можно снабдить каждый пиксель фотодиодом. Именно поэтому в последнее время производители смартфонов перестали повышать разрешение камеры — вместо этого была сделана ставка на новую технологию, значительно ускоряющую работу системы автофокусировки.

В каких камерах присутствует технология Dual Pixel?

Многие компании до сих пор используют обычный модуль камеры. И это при том, что впервые технология Dual Pixel стала применяться ещё несколько лет назад. Сначала нововведением оснащались сенсоры для зеркальных и системных фотоаппаратов. Позже эту технологию позаимствовали и создатели смартфонов. В частности, упоминание о Dual Pixel легко можно встретить в описании топовых аппаратов от Samsung. Например, данная технология внедрена в Samsung S8. А вот в недорогих устройствах используется рядовая матрица, без такого полезного улучшения.

Ставку на новую технологию пока делает только южнокорейский гигант. Такая конструкция матрицы запатентована, поэтому у других компаний есть лишь один выход — заказывать модули камеры у Samsung. Пока на это решились только создатели Google Pixel 2. Впрочем, в будущем всё может измениться, так как собственный аналог Dual Pixel разрабатывает компания Sony. Напомним, сейчас это один из самых крупных производителей мобильных модулей камеры.

Стоит ли ради Dual Pixel покупать новый смартфон?

Однозначно нет! Выбирать аппарат с поддержкой новой технологии стоит в том случае, если требуется получение и остальных функций флагмана. Также покупать подобный девайс стоит только если у вас есть достаточная сумма. Не нужно залезать ради какого-нибудь Samsung Galaxy S8 или Google Pixel 2 в кредит.

Пользователь обязательно почувствует поддержку камерой технологии Dual Pixel. Однако это не значит, что съемка станет приносить большее удовольствие. Просто данный процесс будет занимать меньше времени. Что касается качества фотографий, то на этот параметр вышеупомянутая технология влияет лишь косвенно.

Технология dual pixel — будущее цифровой фотографии

Ушли в прошлое времена, когда для получения качественного снимка фотографу надо было настроить фокус, установить выдержку, а потом проявить пленку и напечатать фотографии. Сегодня любой обладатель гаджета с автофокусом Dual Pixel за доли секунды сделает качественное фото, для которой мастеру прошлого века понадобилось бы дополнительное оборудование, годы изучения профессии.

Технология Dual Pixel

Фокус цифровых камер прошлого поколения настраивался с помощью специальных приемников, которые преобразовывали световые пучки в электрические сигналы. Они называются фотодиодами, монтируются на поверхности сенсора, моделирующего изображение (матрицы). Чтобы получить снимок с высоким разрешением, делали фотодатчики, состоящие из большого количества сенселей (их нередко ошибочно называют пикселями). Это мелкие светочувствительные элементы, которые собирают фотоны. Чем больше сенселей, тем на большее количество мелких фрагментов можно разбить снимок.

От пяти до десяти процентов сенселей светочувствительной матрицы фотокамеры заменяли на фотодатчики, отвечающие за фокусировку объектива. Изображение получалось четким, но камере было трудно автоматически настроиться на движущиеся объекты, плохо освещенные, расположенные в углу кадра. Выход был найден только в 2013 году, когда появились первые фотоаппараты Canon с Dual Pixel CMOS AF. Через три года камеры, сконструированные с использованием этой технологии, стали устанавливать на смартфоны последнего поколения. Новая методика наведения резкости объектива навсегда избавила от частично размытых, нечетких снимков даже движущихся объектов.

Что такое автофокус, в чем плюс Dual Pixel autofocus

Первые фотоаппараты с автоматическим наведением резкости появились в 1985 году. Для них создали систему фазовой автофокусировки (AF). Она была основана на измерении дистанции между двумя точками концентрации пучка света от разных половин фотообъектива. Если расстояние не совпадало с заданными значениями, линзы двигались, пока они не совпадут. Для цифровых аппаратов оказалось невозможно использовать этот принцип, потому что в зеркальных устройствах в момент съемки зеркало оставалось на месте, а в цифровых поднималось, чтобы свет попал на матрицу. Тогда были изобретены фотодатчики и контрастная методика наведения резкости.

Цифровые камеры фокусировали так же, как это делали в течение предыдущего столетия с их предшественницами. То есть меняли расположение линз, их удаленность от объекта съемки. Только раньше это делал фотограф руками, а у цифровых аппаратов — система электромоторов, которая получала информацию от фотодиодов. Недостаток у этого варианта был один: объектив настраивался медленно, не мог мгновенно изменить фокус во время движения объекта.

Следующим шагом стало создание гибридного способа: он совместил фазовую систему AF и настройку по данным от сенсоров. У гибрида на матрицу, кроме обычных датчиков, установили правые и левые фотодиоды. Они воспринимали световой пучок только от одной половины объектива (как у фазных аппаратов). Была только одна проблема: качество резкости зависело от количества «половинчатых» диодов. Ими надо было заменить до половины нормальных.

Остроумное решение предложили инженеры Canon, создав технологию Dual Pixel CMOS AF. Единая матрица, воспринимающая фотоны света, состоящая из сенселей была усовершенствована. Все сенсели сделали половинчатыми, то есть способными «видеть» только свет от одной части объектива. Далее половинки складывают в целое с точностью большей, чем у фазовой или контрастной системы резкости. Система Dual Pixel CMOS AF обеспечивает точность автофокуса выше, чем у каждой из методик по отдельности.

Их технологией воспользовались остальные компании, в том числе и производители смартфонов. В каталогах можно посмотреть, в камерах каких гаджетов теперь есть Dual Pixel.

Новое поколение Dual Pixel Canon

Следующем шагом на пути развития оригинальной методики наведения резкости цифровых аппаратов, стало появление камер Canon Dual Pixel RAW. Теперь усовершенствовали не устройство светочувствительной матрицы, а систему чтения данных с нее. Каждый фотодиод отправляет 2 сигнала (пусть А и Б) от разных половин объектива. Раньше эти сигналы объединяли в целое, теперь стали формировать снимок по-другому.

Специальный RAW-файл хранит две картинки:

• одна создана из потоков А и Б;
• вторая только из потока А.

Благодаря этому усовершенствованию в программе Digital Photo Professional можно:

• увеличить четкость отдельных частей снимка (например, сделать более выразительными глаза на портретном снимке);
• убрать «зоны боке» или участки размытого, расфокусированного изображения в кадре (например, предметы фона);
• снизить паразитную засветку, которая появляется из-за многократного отражения света от системы зеркал и линз.

Все операцию выполняют перед печатью снимков с помощью программы оптимизации, которая работает с Raw-файлом. Теперь любительские фото ничем не уступают снимкам, сделанным профессионалами.

Технология Dual Pixel RAW в камере Canon EOS 5D Mark IV. Есть ли польза?

Canon EOS 5D Mark IV

Анонсированная в августе зеркальная фотокамера Canon EOS 5D Mark IV получила целый ряд усовершенствований по сравнению с предшественницей. Впрочем, большинство улучшений для такого класса камеры были вполне ожидаемыми, а сами улучшения можно назвать эволюционными.

Принципиально новое в зеркальных камерах встретить уже довольно сложно, но компании Canon все же удалось немного удивить фотографов.

Технология Dual Pixel RAW — это действительно что-то абсолютно невиданное, и ранее в камерах она не встречалась.

Что это за технология и для чего может быть использована?

Во многих системных современных камерах Canon используются светоприемные матрицы, где каждый пиксель состоит из двух отдельных фотодиодов A и B, информация с которых считывается раздельно. Такое раздельное считывание позволяет реализовать быструю фазовую фокусировку Dual Pixel AF при помощи самой матрицы.

Каждый пиксель матрицы состоит из двух отдельных фотодиодов (технология Dual Pixel)

За счет этого в зеркальных камерах Canon обеспечивается высокоскоростная автофокусировка при видеосъемке и при съемке с использованием экрана для визирования (LiveView).

Обычно при формировании снимка информация с фотодиодов A и B каждого пикселя объединяется, но в Canon EOS 5D Mark IV реализовали также дополнительную возможность записи файлов в особом формате Dual Pixel RAW.

В файлах Dual Pixel RAW содержатся два «изображения». Первое изображение сформировано на базе информации из фотодиодов A, а второе — на базе объединения информации из фотодиодов A и B. Получается, что к обычному кадру добавляется информация о параллаксе.

Это позволяет осуществлять микроподстройку автофокуса, сдвигать боке (рисунок размытия в зоне нерезкости на кадре), уменьшать паразитные засветки. И все эти операции проводятся уже на отснятом кадре!

В теории все выглядит очень интересно, но попробуем Dual Pixel RAW на практике.

Как использовать Dual Pixel RAW?

На данный момент функция Dual Pixel RAW доступна только в камере Canon EOS 5D Mark IV. Для получения RAW-файлов формата Dual Pixel RAW необходимо в меню активировать соответствующую настройку.

Включение Dual Pixel RAW в камере Canon EOS 5D Mark IV

При этом возникают некоторые не очень приятные особенности:

• размер RAW-файла формата Dual Pixel RAW имеет почти удвоенный объем (примерно 60 МБ против 35 МБ в обычных RAW-файлах);
• снижение скорости серийной съемки;
• в режиме LiveView серийная съемка будет недоступна;
• возможен рост шумов на изображении.

Также очень важным моментом при работе с RAW-файлами Dual Pixel RAW является то, что дополнительная функциональность формата обеспечивается только в фирменном редакторе Digital Photo Professional (DPP).

А при использовании, например, популярного приложения Adobe Lightroom или RAW-конвертера Adobe Camera Raw файлы Dual Pixel RAW откроются (если установлены последние версии приложений), но функционально работа с ними не будет отличатся от работы с обычными RAW-файлами. Никаких дополнительных возможностей вы не получите.

По крайней мере, на данный момент ситуация именно такова.

Для получения большего эффекта от манипуляций с Dual Pixel RAW производитель приводит ряд рекомендаций. Они сводятся примерно к тому, чтобы при съемке обеспечивались небольшая глубина резкости (ГРИП) и существенное размытие фона.

Для файлов Dual Pixel RAW в редакторе Digital Photo Professional предусмотрен специальный режим обработки, в котором, собственно и осуществляются микроподстройка фокуса, сдвиг боке и подавление засветок.

Сдвиг точки фокусировки

Поэкспериментировав с несколькими файлами, должен сказать, что эффект от регулировки фокусировки настолько минимальный, что его очень трудно заметить. Да, при 100%-ном увеличении какое-то влияние ползунков видно, но оно очень незначительное и вряд ли дает реальную пользу фотографу.

Признаться, ожидал несколько большего. Если вы рассчитываете перевести фокусировку с одного глаза на другой на портретном фото (разве что глаза будут находиться практически на одном расстоянии по отношению к камере), выбрать нужный объект на макроснимке, «перевести резкость» с одного участка на другой на предметном фото, то это не тот случай. Подстройка фокуса действительно микроскопическая.

Регулировка боке

При регулировке сдвига боке сам рисунок зоны размытия не меняется. Получаемый эффект на фото можно сравнить с тем, что вы получили бы, сдвигая чуть-чуть камеру вправо или влево относительно изначальной точки съемки.

Влияние на итоговое изображение настройки незначительное.

Уменьшение паразитной засветкой

Проверить уменьшение паразитной засветки Dual Pixel RAW не удалось. Дело в том, что камера использовалась буквально несколько минут в рамках презентации Canon EOS 5D Mark IV в Украине, и среди полученных снимков у меня просто не оказалось подходящего кадра с засветкой.

Надо заметить, что регулировка засветки очень влияет на боке. Причем, влияние негативное. На кадре появляются неприятные двоения объектов в зоне нерезкости. Видимо, не зря в данном режиме доступна возможность выбора зоны на фото, к которой будет применяться эффект. Кстати, выбор зоны на фото предусмотрен и для регулировки сдвига боке.

Судя по полученным результатам, осмелюсь предположить, что Dual Pixel RAW не будет особо востребована. Мало кто станет мириться с недостатками (см. выше) и неудобствами (использование DPP), возникающими при работе с Dual Pixel RAW, ведь какой-то значимой выгоды фотографу использование технологии Dual Pixel RAW не дает.

Приятно, что производители фототехники добавляют новые интересные возможности для своей техники, но в данном случае ожидания, связанные с возможностями Dual Pixel RAW, оказались несколько завышенными.

Технология Dual Pixel RAW в камере Canon EOS 5D Mark IV. Есть ли польза? : 8 комментариев

Ну для начала так подчеркну — камера использовалась несколько минут и достаточного количества файлов протестировать технологию не было. Увы, да, конечно, значительно перефокусировать объекты не выйдет, этого и не обещали. Но например снимая на открытой на том же 85/1.2 микроподстройка фокуса очень приветствуется. И да, с глазу на глаз фокус не перевести, а вот пройтись от глаза по ресничке и потом подредактировать, вытянуть детали (реальные, я не про перешарп) не теряя уровень размытия — почему бы и нет. Убирать паразитные засветки — это класс. Возможно проблему двоения решат. А у Nikon многие объективы и так двоят нерезкую область и ни кто не возмущается. На счёт програм обработки — Adobe заявила что работает над поддержкой нового формата. Размер файла больше — тут ничего не поделать. Хотите сжатия — так какой это будет рав? И самое главное — Canon уже заявили что функционал и возможности технологии будут расширяться, это только начало. Посмотрим что выйдет. Думаю что-то значительное и интересное.

Даже если найдется снимок, где микроскопическая подстройка Dual Pixel RAW может пригодится, не думаю, что фотограф будет возиться ради этого с редактором, который он обычно не использует. У тех, кто занимается фото, есть уже сформировавшиеся приемы в программах обработки.

И, кстати, в некоторой степени создалось впечатление, что, перемещая зону фокуса, как раз происходит что-то похожее на подшарпливание с добавлением контраста и т. д., а не реально перемещается зона фокуса

Мне будет интересно посмотреть детальный обзор технологии, когда она уже будет более-менее «устаканена», с добавленным обещанным расширенным функционалом, с полноценной поддержкой в ФШ, после полноценного тестирования с различной крайне светосильной оптикой, в особо близком макро, в различных условиях. Сейчас рано говорить — это революция, или просто новая интересная фишка, но надежда есть;). Так или иначе, но большинство фотографов снимают и точно в обозримом будущем будут снимать на пятаки, и новинка, как и всегда, получила много преимуществ ради которых стоит её брать.

Пользуюсь Canon 5D Mark 4.. уже немного больше месяца, за это время долго пытаюсь разобраться в ее функциях-фичах, но все больше убеждаюсь в том что слышу от всех обзоров! Дйствительно — Dual Pixel Raw и ПО в особенности выглядит очень сырым.. как и все остальные говна функции. Которыми в обычной ситуации предпочитаешь не использовать, поставив установки как в другой «обычной(за такие деньги, хочется — пойти покурить, а камера что бы сама, за это время отсняла серию профессиональных снимков))»

З.Ы. у меня карточки SD UHС II 280MB/s
против CF UDMA 7 160MB/s
но почему то «видео — 4к» пишет только на вторую!!

Щось пригадалось, як першому iPhone пророкували провал, вважаючи концепцію безкнопочного телефону хибною. Щось схоже все частіше читаю про Dual Pixel RAW. Вже зустрічав інформацію що Adobe включить в свої продукти можливість роботи з Dual Pixel RAW. Тобто для Adobe ця функція здається цікавою, а для оглядача ні? Звичайно, очікувати можна багато чого, а отримати менше, і розчаруватись. Я однозначно впевнений, що цією функцією будуть користуватись. Не факт що на кожному кадрі потрібна буде корекція фокусу, боке чи засвітки. Але чому б не перестрахуватись? Що фотограф втрачає від цього? Місце на карточці? Картки памяті зараз досить доступні, і навіть в дуже великих об’ємах. Серійна зйомка стане повільнішою? Під серію можна вимкнути Dual Pixel RAW. Впевнений що така концепція отримає розвиток, і досить швидко ми побачимо схожу функцію на інших камерах Canon, можливо навіть любительського рівня.

С недостатками, конечно, можно мириться, но что получаешь взамен? Функция, безусловно, очень интересная, но влияние настроек, которые предоставляются пользователю, на снимок исчезающе малы.

Не згоджусь з вами. У вас була тривала практика із 5D mark IV? Перші враження оглядача не можуть бути остаточною оцінкою. Мені Dual Pixel RAW дуже сподобався. Це класний інструмент при пост-обробці, якого раніше в мене не було. Тими функціями можна користуватись, можна не користуватись, це індивідуальне діло кожного. 5D mark IV цікавий і без цього режиму.

Эволюция мобильного автофокуса: от контрастного до Dual Pixel

Привет, Гиктаймс! При съемке на смартфон (да и не только) очень важно, чтобы фотографии получались четкими и ясными. Для этого объект снимка должен быть в фокусе до того, как вы нажмете на кнопку «Сделать фото». В последнее время многие производители смартфонов работают над улучшением технологий автоматической фокусировки, и сегодня мы рассмотрим плюсы и минусы каждой, и чем они отличаются. Как обычно все подробности под катом.

При выборе камерофона многие уделяют внимание количеству мегапикселей — мол, у кого их больше, тот и круче. Однако зачастую важнее и полезнее взглянуть на другие факторы, которые оказывают не менее серьезное влияние на качество фотографий. Среди них — тип автофокуса камеры смартфона. В эту область сейчас активно погрузились Apple, Samsung, LG и другие производители, причем многим действительно удалось значительно продвинуться вперед.

Что такое автофокус, и почему он нам нужен?

При помощи системы автоматической фокусировки камеры объектив настраивается таким образом, чтобы сфокусироваться непосредственно на объекте, обеспечивая тем самым разницу между четким снимком и упущенной возможностью.

Упрощенно принцип работы камеры состоит в том, что лучи света отражаются от фотографируемых объектов и затем попадают на сенсор, который преобразовывает поток фотонов в поток электронов. После этого ток преобразовывается в набор битов, данные обрабатываются и записываются в память камеры. Особой популярностью у производителей смартфонов сейчас пользуются CMOS-сенсоры, которые преобразуют заряд в напряжение прямо в пикселе, обеспечивая впоследствии прямой доступ к содержимому произвольного пикселя.

В теории все работает так: линзы фокусируют свет на сенсоре, сенсор затем создает цифровую фотографию.

В реальности же все происходит не так просто. Угол входящих лучшей света зависит от дистанции, на которой находится фотографируемый объект. На диаграмме ниже продемонстрированы линзы, фокусирующие лучи света на голубом объекте: зеленый и красный объект оказываются не в фокусе и будут размыты на финальном снимке. Если мы хотим сфокусироваться на зеленом или красном объекте, необходимо изменить дистанцию между линзами и сенсором.

На заре камерофоностроения большинство устройств имели фиксированный фокус. В современных же смартфонах предусмотрена возможность регулировать расстояние между линзами и сенсором. Поэтому вы получаете качественные детализированные снимки. Сейчас для реализации автофокуса в смартфонах в основном используют три метода: контрастный, фазовый и лазерный.

Контрастный автофокус

Контрастный автофокус относится к пассивному виду автофокуса. До сих пор это решение применяется в большинстве смартфонов — во многом потому, что является одним из самых простых. При помощи сенсора происходит замер количества света на объекте, после этого он же перемещает линзу в зависимости от контраста. Если контраст максимальный, то и объект съемки находится в фокусе.

Вообще, контрастный автофокус вполне неплохо справляется со своей задачей и имеет большой жирный плюс — он довольно прост и не требует какого-то сложного «железа» для своей работы.

Но есть у него и несколько недостатков. В частности, контрастный автофокус работает медленнее остальных — обычно ему требуется около секунды, чтобы сфокусироваться на объекте. За это время вы можете перехотеть делать снимок, или момент будет упущен, если хотели заснять, к примеру, быстро движущийся объект. Это происходит из-за того, что львиную долю времени занимает процесс «сдвиг точки фокусировки/линз объектива — оценка контрастности — сдвиг — оценка контрастности». Кроме того, у контрастного автофокуса отсутствует возможность следящей фокусировки, да и в условиях плохого освещения он вряд ли вас впечатлит. Поэтому данный тип автофокуса на сегодняшний день используется преимущественно в бюджетных смартфонах, таких как Lenovo A536, ASUS Zenfone Go и других.

Фазовый автофокус: быстрая и продвинутая альтернатива

Одним из первопроходцев здесь была компания Samsung, которая позаимствовала технологию у цифровых зеркальных фотокамер и оснастила фазовым автофокусом свой смартфон Galaxy S5. Суть в том, в данном случае применяются специальные датчики — они ловят проходящий световой поток от разных точек изображения, используя линзы и зеркала. Внутри датчика происходит деление света на две части, каждая из которых попадает на сверхчувствительный сенсор. Расстояние между потоками света измеряется датчиком, после чего он сам определяет, насколько нужно сдвинуть линзу для точной фокусировки. Так, например, Samsung Galaxy S5 требуется всего 0,3 секунды, чтобы сфокусироваться на объекте.

Визуально принцип работы фазового автофокуса представлен ниже.

Первое и главное преимущество фазового автофокуса — он намного быстрее контрастного, это просто must have для съемки движущихся объектов. Кроме того, камера может оценивать движение объекта при помощи датчиков, отсюда получаем возможность следящего автофокуса.

Но есть и минусы. Фазовый автофокус, как и контрастный, также не очень хорошо справляется со своими задачами в условиях недостаточного освещения. Также для него необходимо более мощное «железо», поэтому он, как правило, доступен в смартфонах сегмента high-end. Среди них Huawei Honor 7, Sony Xperia M5 и Samsung Galaxy Note 5, которые, кстати, можно найти в М.Видео.

Одни производители пошли дальше и решили использовать в смартфонах лазерный автофокус (об этом чуть позже), другие же активно занялись совершенствованием технологии фазового автофокуса. Так, например, Apple в своем iPhone 6s и iPhone 6s Plus использует так называемые «фокусные пиксели» — суть в том, что технология использует часть пикселей в качестве фазового сенсора, и съемка на смартфоны от Apple получается действительно быстрой. По сути это тот же самый фазовый автофокус, здесь уже надо отдать должное маркетологам.

А вот технология Dual Pixel, которую компания Samsung применяет в своих смартфонах Galaxy S7 и Galaxy S7 Edge, действительно отличается от фазовой фокусировки в камерах других смартфонов. Она хоть и является разновидностью фазового автофокуса, но все же имеет некоторые отличия и тонкости. В смартфонах фазовый автофокус несколько ограничен — чтобы присвоить каждому пикселю фокусный сенсор, нужно сильно его уменьшить, отсюда получим шумы и нечеткость фотографий. Обычно датчиками оснащают около 10 % светочувствительных точек, некоторые производители, впрочем, не выходят и за 5 %.

В Dual Pixel же каждый пиксель оснащен отдельным датчиком из-за увеличения размеров пикселей. Процессор обрабатывает показания каждого пикселя, но делает это настолько быстро, что автофокусировка все равно занимает десятые доли секунды. В Samsung говорят, что технология Dual Pixel подобна фокусировке при помощи человеческого глаза, но это опять же маркетинговый ход.

Тем не менее надо признать инновационность данного подхода к фазовому автофокусу в современных смартфонах. Сейчас это настоящий эксклюзив для Galaxy S7 и Galaxy S7 Edge.

Лазерный автофокус: самый активный

Как и фазовый, лазерный автофокус относится к активному типу автофокуса. Этим направлением долгое время занималась компания LG, которая сперва реализовала лазерный автофокус в своем смартфоне G3. В основе работы технологии лежит принцип лазерного дальномера: лазерный излучатель освещает объект, а сенсор замеряет расстояние до него и время поступления отраженного лазерного луча.

Одно из главных преимуществ данного автофокуса — время. Как говорят в LG, весь процесс автофокусировки при помощи лазера занимает 0,276 секунды. Значительно быстрее контрастного автофокуса и немного пошустрее, чем фазовый.

Очевидный плюс лазерного автофокуса — он невероятно быстрый и хорошо отрабатывает в условиях недостаточного освещения. Но работает он только на определенной дистанции — самый лучший эффект достигается, если расстояние от смартфона до объекта составляет менее 0,6 метра. А после пяти метров — привет, контрастный автофокус.

Лазерным автофокусом оснащены преимущественно смартфоны LG — к примеру, LG G4. Но есть и исключения: тот же One Plus 2 или Asus Zenfone 2 Laser. Впрочем, у последнего все ясно из названия, да и цена привлекательная для такого набора возможностей.

Двойная камера: смело, но не всем понятно

В какой-то момент производители поняли, что надо бы сделать что-нибудь диковинное, за пределами фазового или лазерного автофокуса. Так на свет появились двойные камеры: для получения четких снимков используется не один, а сразу два объектива. В то время, как одна камера с фиксированным фокусом получает снимок удаленных предметов, другая фокусируется на объектах, которые расположены рядом.

Важное преимущество двойной камеры — возможность быстро сделать снимок, а фокус сделать потом, прямо как в камере Lytro. Но если говорить о более аккуратном фокусе, здесь двойная камера явно проигрывает фазовому фокусу.

Пока что не очень много смартфонов на рынке доступны с двойной камерой — это устройства от HTC (например, One M9+), Honor 6 Plus и другие. Ходят слухи, что и Apple в своем новом iPhone решится на использование двойной камеры.

Технология инфракрасного автофокуса, которую компания Lenovo показала на MWC в прошлом году, работает по сути как лазерный автофокус, но по скорости он примерно в два раза быстрее контрастного. Протестировать её можно на примере Lenovo Vibe Shot.

[Видео] Как работает Dual Pixel Pro: Улучшенная технология автофокусировки изображения

Есть несколько факторов влияют на качество и четкость снимков и самый важный из них, это скорость работы системы автофокусировки камеры. Автофокус, эта краеугольный камень технологии мобильной фотографии, который гарантирует, что вы сможете запечатлеть интересный сюжет именно в тот момент, когда он произошел, и получить четкое изображение.

В камерах смартфонов Galaxy Samsung усовершенствовала технологию автофокусировки до уровня Dual Pixel Pro.

Что такое фазовая автофокусировка?

Для начала разберемся в принципах работы технологии фазовой автофокусировки (Phase Detection Autofocus или PDAF).

Подобно тому, как люди используют оба глаза для фокусировки на изображениях объектов, система PDAF работает, сравнивая разность фаз двух изображений, воспринимаемых левыми и правыми пикселями, что позволяет камере вычислить расстояние до объекта съемки, где эти фазы совпадают.

В обычных системах определения фазы используются специальные выделенные пиксели для автофокусировки изображения, распределенные по всему сенсору. Количество таких пикселей обычно составляет лишь небольшую часть от общего числа пикселей. Для получения и сравнения изображения, воспринимаемого левым и правым пикселом, “смотрящим” влево и вправо, соответственно, половина каждого пикселя заблокирована металлической “перегородкой”, так что они воспринимают свет только с одной стороны объектива. Использование большего количества этих выделенных пикселей автофокусировки может ускорить определение фазы, но также может уменьшить количество света, воспринимаемого сенсором, что приведет к потере качества изображения. Hовая технология Dual Pixel переводит систему автофокуса на новый уровень.

Технология Dual Pixel Autofocus использует каждый пиксель

В технологии Samsung Dual Pixel каждый пиксель сенсора используется для определения фазы и для получения информации о цвете, что значительно повышает и скорость и точность автофокусировки по сравнению с обычными системами.

Каждый пиксель сенсора Dual Pixel содержит два фотодиода – левый, воспринимающий свет слева от объектива и правый для приема света справа от объектива. При съемке сюжета производится сравнение фаз света от каждой пары фотодиодов, благодаря чему автофокусировка осуществляется в считанные миллисекунды. А поскольку каждый пиксель сенсора используется как для автофокусировки, так и для получения информации о цвете, сенсор может обеспечить мгновенную фокусировку объектива без потери качества изображения.

Dual Pixel Pro – это технология автофокусировки нового поколения

Dual Pixel Pro использует зеленые пиксели, которые разделяют фотодиоды с диагональной структурой. Эти диагонально-разделенные пиксели сравнивают разность фаз между верхней и нижней частью пиксела в дополнение к разности фаз между левой и правой частью пиксела.

В результате технология Dual Pixel Pro обеспечивает быструю и точную автофокусировку даже в сложных условиях, таких как низкий уровень освещенности или при съемке быстро движущихся объектов. Помимо этого, она устраняет ряд ограничений технологии Dual Pixel, в которой левый и правый фазовый фотодиод-датчик, например, не способен зафиксировать разность фаз света от объекта с текстурой в виде чередующихся темных и светлых горизонтальных полос, а следовательно, не может сфокусировать изображение таких объектов. Добавление верхнего и нижнего датчика фазы означает, что ваша камера может лучше распознать такие текстуры и быстро сфокусировать объектив если, например, объект съемки носит рубашку в полоску с горизонтально расположенными полосами.

Самые ценные мгновения, от быстрого взгляда до праздничного фейерверка, часто мимолетны. Сенсоры ISOCELL с системой автофокусировки Dual Pixel Pro никогда не позволят вам упустить возможность сохранить в памяти самые дорогие моменты вашей жизни.