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Cómo funcionan las cámaras de enfoque automático

Cómo funcionan las cámaras de enfoque automático ¿Alguna vez se preguntó cómo su cámara sabe lo que está mirando? Ver más fotos geniales de cosas de cámara.

El enfoque automático es ese gran ahorro de tiempo que se encuentra de una forma u otra en la mayoría de las cámaras de hoy. En la mayoría de los casos, ayuda a mejorar la calidad de las fotografías que tomamos.

En este artículo, aprenderá sobre las dos formas más comunes de enfoque automático y descubrirá cómo determinar qué tipo de enfoque automático usa su cámara. También aprenderá algunos consejos valiosos sobre cómo prevenir las causas principales de las imágenes borrosas al usar una cámara con enfoque automático.

Contenido
  1. ¿Qué es el enfoque automático?
  2. Enfoque automático activo
  3. Enfoque automático pasivo
  4. ¿Cómo sé qué sistema de enfoque automático tiene mi cámara?
  5. ¿Es el enfoque automático siempre preciso y más rápido?
  6. Bloqueo de enfoque:la clave para obtener excelentes fotografías con enfoque automático
  7. ¿Cuándo debo usar el enfoque manual?
  8. Cámaras de video con enfoque automático

¿Qué es el enfoque automático?

Enfoque automático (AF ) realmente podría llamarse power-focus, ya que a menudo usa una computadora para hacer funcionar un motor en miniatura que enfoca la lente por usted. El enfoque es el movimiento de la lente hacia adentro y hacia afuera hasta que la imagen más nítida posible del sujeto se proyecta en la película. Dependiendo de la distancia del sujeto a la cámara, la lente debe estar a cierta distancia de la película para formar una imagen clara.

En la mayoría de las cámaras modernas, el enfoque automático es una de las funciones automáticas que trabajan juntas para hacer que tomar fotografías sea lo más fácil posible. Estas funciones incluyen:

Hay dos tipos de sistemas de enfoque automático:activo y pasivo . Algunas cámaras pueden tener una combinación de ambos tipos, dependiendo del precio de la cámara. En general, las cámaras de apuntar y disparar menos costosas usan un sistema activo, mientras que las cámaras SLR (réflex de lente única) más caras con lentes intercambiables usan el sistema pasivo.

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Enfoque automático activo

En 1986, Polaroid Corporation usó una forma de rango de navegación por sonido (SONAR), como los submarinos que usan bajo el agua, para rebotar una onda de sonido fuera del tema La cámara Polaroid usó un emisor de sonido de ultra alta frecuencia y luego escuchó el eco (vea Cómo funciona el radar para más detalles). Los modelos Polaroid Spectra y posteriores SX-70 calcularon la cantidad de tiempo que tardó la onda de sonido ultrasónico reflejada en llegar a la cámara y luego ajustaron la posición de la lente en consecuencia. Este uso del sonido tiene sus limitaciones; por ejemplo, si intenta tomar una fotografía desde el interior de un autobús turístico con las ventanas cerradas, las ondas sonoras rebotarán en la ventana en lugar del sujeto y, por lo tanto, enfocarán la lente incorrectamente.

Este sistema Polaroid es un clásico activo sistema. Se llama "activo" porque la cámara emite algo (en este caso, ondas de sonido) para detectar la distancia del sujeto a la cámara.

El enfoque automático activo de las cámaras actuales utiliza una señal infrarroja en lugar de ondas de sonido, y es ideal para sujetos a 20 pies (6 m) de la cámara. Los sistemas infrarrojos usan una variedad de técnicas para juzgar la distancia. Los sistemas típicos pueden usar:

Por ejemplo, esta patente describe un sistema que refleja un pulso de luz infrarroja del sujeto y observa la intensidad de la luz reflejada para juzgar la distancia. El infrarrojo está activo porque el sistema de enfoque automático siempre envía energía de luz infrarroja invisible en pulsos cuando está en modo de enfoque.

No es difícil imaginar un sistema en el que la cámara envíe pulsos de luz infrarroja al igual que la cámara Polaroid envía pulsos de sonido. El sujeto refleja la luz infrarroja invisible de regreso a la cámara, y el microprocesador de la cámara calcula la diferencia de tiempo entre el momento en que se envían los pulsos de luz infrarroja saliente y se reciben los pulsos infrarrojos entrantes. Usando esta diferencia, el circuito del microprocesador le dice al motor de enfoque en qué dirección mover la lente y cuánto moverla. Este proceso de enfoque se repite una y otra vez mientras el usuario de la cámara presiona el disparador hasta la mitad. La única diferencia entre este sistema y el sistema de ultrasonido es la velocidad del pulso. Las ondas de ultrasonido se mueven a cientos de millas por hora, mientras que las ondas infrarrojas se mueven a cientos de miles de millas por segundo.

La detección de infrarrojos puede tener problemas. Por ejemplo:

Una ventaja de un sistema de enfoque automático activo es que funciona en la oscuridad, lo que hace que las fotografías con flash mucho más fácil.

En cualquier cámara que utilice un sistema de infrarrojos, puede ver tanto el emisor como el receptor de infrarrojos en la parte delantera de la cámara, normalmente cerca del visor.

Para usar el enfoque infrarrojo de manera efectiva, asegúrese de que el emisor y el sensor tengan un camino despejado hacia y desde su sujeto, y que no estén bloqueados por una cerca o rejas cercanas en una jaula de zoológico. Si su sujeto no está exactamente en el medio, el haz puede pasar justo por delante del sujeto y rebotar en un sujeto no deseado en la distancia, así que asegúrese de que el sujeto esté centrado. . Los sujetos muy brillantes o las luces brillantes pueden dificultar que la cámara "vea" el rayo infrarrojo reflejado; evite estos sujetos cuando sea posible.

Esta patente, esta patente y esta patente muestran cada una una forma diferente de detección de infrarrojos.

Autoenfoque pasivo

Cómo funcionan las cámaras de enfoque automático Escena fuera de foco

Pasivo el enfoque automático, que se encuentra comúnmente en las cámaras de enfoque automático réflex de lente única (SLR), determina la distancia al sujeto mediante análisis de computadora de la imagen misma. La cámara en realidad mira la escena y mueve la lente de un lado a otro en busca del mejor enfoque.

Un sensor de enfoque automático típico es un dispositivo acoplado por carga (CCD) que proporciona entrada a los algoritmos que calculan el contraste de los elementos reales de la imagen. El CCD suele ser una sola tira de 100 o 200 píxeles. La luz de la escena incide en esta tira y el microprocesador analiza los valores de cada píxel. Las siguientes imágenes le ayudarán a comprender lo que ve la cámara:

Cómo funcionan las cámaras de enfoque automático Tira de píxeles fuera de foco Cómo funcionan las cámaras de enfoque automático Escena enfocada Cómo funcionan las cámaras de enfoque automático Franja de píxeles en foco

El microprocesador de la cámara mira la tira de píxeles y observa la diferencia de intensidad entre los píxeles adyacentes. Si la escena está desenfocada, los píxeles adyacentes tienen intensidades muy similares. El microprocesador mueve la lente, vuelve a mirar los píxeles del CCD y ve si la diferencia de intensidad entre los píxeles adyacentes mejoró o empeoró. El microprocesador luego busca el punto donde hay diferencia de intensidad máxima entre píxeles adyacentes, ese es el punto de mejor enfoque. Fíjese en la diferencia de píxeles en los dos cuadros rojos de arriba:en el cuadro superior, la diferencia de intensidad entre los píxeles adyacentes es muy pequeña, mientras que en el cuadro inferior es mucho mayor. Eso es lo que busca el microprocesador mientras mueve la lente de un lado a otro.

El enfoque automático pasivo debe tener contraste de luz e imagen para hacer su trabajo. La imagen debe tener algún detalle que proporcione contraste. Si intenta tomar una fotografía de una pared en blanco o de un objeto grande de color uniforme, la cámara no puede comparar los píxeles adyacentes, por lo que no puede enfocar.

No hay limitación de distancia al sujeto con el enfoque automático pasivo como lo hay con el haz de infrarrojos de un sistema de enfoque automático activo. El enfoque automático pasivo también funciona bien a través de una ventana, ya que el sistema "ve" al sujeto a través de la ventana como lo hace usted.

Los sistemas de enfoque automático pasivo suelen reaccionar a los detalles verticales . Cuando sostiene la cámara en posición horizontal, el sistema de enfoque automático pasivo tendrá dificultades con un barco en el horizonte, pero no tendrá problemas con un asta de bandera o cualquier otro detalle vertical. Si sostiene la cámara en el modo horizontal habitual, enfóquese en el borde vertical de la cara. Si sostiene la cámara en el modo vertical, enfóquese en un detalle horizontal.

Los diseños de cámara más nuevos y más caros tienen combinaciones de sensores verticales y horizontales para resolver este problema. Pero sigue siendo trabajo del usuario de la cámara evitar que los sensores de la cámara se confundan con objetos de color uniforme.

Puede ver qué área cubren los sensores de enfoque automático de su cámara mirando a través del visor una imagen pequeña o un interruptor de luz en una pared vacía. Mueva la cámara de izquierda a derecha y vea en qué punto se confunde el sistema de enfoque automático.

¿Cómo sé qué sistema de enfoque automático tiene mi cámara?

Mira el tipo de cámara que tienes:

Aquí hay una prueba rápida para saber qué sistema de enfoque automático está en uso en su cámara (algunas cámaras pueden tener ambos sistemas):

¿Es el enfoque automático siempre preciso y más rápido?

Realmente depende de la persona que usa la cámara determinar si el sujeto está enfocado. La cámara simplemente le ayuda a tomar esta decisión. Las dos causas principales de las imágenes borrosas tomadas con cámaras de enfoque automático son:

¡Tu ojo tiene un enfoque automático rápido! Pruebe este experimento simple:mantenga su mano cerca de su cara y concéntrese en ella, y luego mire rápidamente algo más allá de su mano en la distancia. El elemento distante será claro y tu mano no será tan clara. Vuelve a mirar tu mano. Será claro, mientras que por el rabillo del ojo el mismo elemento distante no será tan claro. Tu cámara no es tan rápida ni tan precisa, por lo que a menudo tienes que ayudarla.

Bloqueo de enfoque:la clave para obtener excelentes fotografías con enfoque automático

Cómo funcionan las cámaras de enfoque automático

El usuario de la cámara a menudo puede engañar al sistema de enfoque automático. Una pose de dos personas centradas en la imagen puede no ser clara si el área de enfoque (el área entre los dos corchetes) está en el medio de las dos personas. ¿Por qué? El sistema de enfoque automático de la cámara en realidad enfoca el paisaje de fondo, que es lo que "ve" entre las dos personas.

La solución es mover a los sujetos fuera del centro y utilizar la función de bloqueo de enfoque de la cámara. Por lo general, el bloqueo de enfoque funciona presionando el botón del obturador hasta la mitad y manteniéndolo presionado mientras compone la imagen. Los pasos son:

  1. Componga la imagen de modo que el sujeto se encuentre en el tercio izquierdo o derecho de la imagen. (Esto hace que las imágenes sean agradables). Volverá a esta posición.
  1. Mueva la cámara hacia la derecha o hacia la izquierda para que los corchetes en el centro del visor queden sobre el sujeto real.
Cómo funcionan las cámaras de enfoque automático
  1. Mantenga presionado el botón del obturador hasta la mitad para que la cámara enfoque al sujeto. Mantenga su dedo en el botón.
  2. Mueva lentamente la cámara de regreso al lugar donde compuso la imagen en el paso 1. Presione (apriete) el botón del obturador hasta el fondo. Puede tomar algo de práctica hacerlo bien, ¡pero los resultados serán geniales!
Cómo funcionan las cámaras de enfoque automático

También puede utilizar el procedimiento anterior en dirección vertical, por ejemplo, al tomar una fotografía con montañas o la costa de fondo.

¿Cuándo debo usar el enfoque manual?

Anillos de enfoque manual todavía están disponibles en la mayoría de las cámaras SLR. Al tomar una fotografía de un animal tras las rejas en un zoológico, la cámara con enfoque automático podría enfocar las barras de la jaula en lugar del animal. En la mayoría de las cámaras de enfoque automático para consumidores, utilice el enfoque manual cuando:

Cámaras de vídeo con enfoque automático

El enfoque automático en una cámara de video es un sistema pasivo que también usa la parte central de la imagen. Aunque es muy conveniente para tomas rápidas, el enfoque automático tiene algunos problemas:

Las cámaras de video con enfoque automático funcionan mejor con luz brillante. Cambia a enfoque manual con poca luz.

Cómo "ver" infrarrojos con su videocámara

A veces puede "ver" infrarrojos a través de este experimento simple , usando una videocámara con un monitor de TV conectado. Apunte la cámara hacia el control remoto de un televisor. Presione algunos botones en el control remoto del televisor y la cámara debería "ver" la luz infrarroja invisible del control remoto. Las videocámaras suelen utilizar chips de imágenes CCD. Estos chips son sensibles a la luz infrarroja. Es por eso que su cámara muestra un punto blanco donde se encuentra la fuente de infrarrojos del control remoto. Un "espía" puede tomar fotografías en completa oscuridad si ilumina la escena con luz infrarroja brillante.