Jak funguje pasivní zaostřování? - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

8. listopadu 2004, 00.00 | V dnešním článku se zaměříme na osvětlení principu funkce nejpoužívanějšího systému automatického zaostřování. I pro amatérské fotografy je důležité pochopit princip zaostřování a zejména naučit se pracovat s jeho výhodami a i nevýhodami, protože je to velmi důležitý krok k pořizování technicky kvalitních snímků.

Jistě si mnoho uživatelů fotoaparátů klade otázku, co je to pasivní zaostřování, které je uvedené ve většině manuálů. Je to nejrozšířenější způsob zaostřování v digitálních fotoaparátech, a tak je dobré vědět, jak funguje, resp. jak ho správně používat.

Jak funguje pasivní zaostřování?
Jak na první pohled vyplývá z názvu, je to technologie, která navenek nevysílá žádné signály a jen pozoruje zabíranou scénu. Systém pasivního zaostřování funguje na základě měření kontrastu, což si vysvětlíme o něco dále. U současných digitálních fotoaparátů si můžeme vybrat z několika oblastí, na kterou bude autofokus ostřit, vícebodové měří kontrast na několika bodech rozmístěných různě po celé ploše záběru a jednobodové naopak pouze na jednom vybraném bodu, zpravidla přímo na středu.
U digitálních kompaktů se pro měření používá přímo snímač, který slouží i pro fotografování, ale u DSLR je pro to zpravidla vyhrazen speciální AF snímač, na který dopadá obraz skrze polopropustné zrcátko (část jde do hledáčku a část na AF senzor). Proč se měří právě kontrast? Míra kontrastu je vlastně míra rozdílu jasů a elektronika hledá bod s nejvyšším rozdílem jasů. Ten vyhodnotí jako správnou rovinu ostrosti.
Představme si černý čtverec na bílém pozadí a zaměřme se na jeho hranu, pak při správném zaostření budou ve snímku pouze černá a bílá barva, kdežto pokud bude záběr rozostřený, budou zde i odstíny šedé. Jinými slovy se to dá také popsat tak, že při nesprávném zaostření budou mít sousední pixely podobnou úroveň jasu, kdežto při správném zaostření bude změna jasu skoková. Objektiv po tomto měření posune zaostřovací vzdálenost a elektronika vyhodnotí jaká změna nastala a podle toho buď pokračuje v posunu ostření daným směrem, nebo se posune na opačnou stranu. Při hledání správné vzdálenosti zaostření je tedy třeba posunovat ostřící mechanismus vpřed, nebo vzad dokud není nalezena jeho ideální poloha. Často tak může dojít k tomu, že objektiv projede celý rozsah ostření.

Scéna, kterou zabíráme a chceme na ní použít pasivní autofokus, tedy nesmí postrádat kontrastní místa, tj oblasti s rozdílným jasem. Pro tento systém není žádné teoretické omezení vzdálenosti zaostření, ale prakticky ve fotoaparátech (objektivech) omezen je, zejména kvůli složitosti konstrukce optické soustavy objektivu. Nutnost místa s vysokým kontrastem také souvisí s tím, že scéna musí být dobře osvětlená, protože pasivní zaostřování v šeru často selhává a v naprosté tmě nefunguje vůbec. Tento problém se řeší tzv. pomocnými reflektory autofokusu, které scénu osvítí (maximálně několik metrů), nevýhodou je větší spotřeba energie a agresivita řešení (při fotografování zvířat atd).

Jak správně používat pasivní zaostřování?
Velmi důležitým faktorem pro produkování kvalitních snímků je správné zaostření a pokud se nejedná o umělecký záměr, pak je to zpravidla první parametr snímku, který se posuzuje. Rozostřený snímek většinou nikoho nezaujme a v počítači se již moc opravit nedá, proto je důležité pochopit jak funguje automatické zaostřování ve vašem fotoaparátu a umět ho správně používat.
Jak je napsáno v popisu fungování tohoto systému, je důležité mít v záběru něco kontrastního, tzn. plochu bohatou na detaily. Autofokus většinou selže pokud se snažíme zaostřit například na bílou zeď, nebo jinou jednolitou plochu bez detailů. Pokud například chceme fotografovat krajinu, tak není vhodné snažit se zaostřovat na oblohu, ale například na kontrastní předěl mezi zemí a oblohou, tam se autofokus chytne takřka vždy. Pokud nechceme mít objekt na který jsme zaostřili uprostřed snímku, tak lze s namáčknutou spouští (tj ve většině případů zablokovaným autofokusem) změnit kompozici. Pak si ale vždy musíme dávat pozor na to, abychom pohybem fotoaparátu nezměnili vzdálenost zaostřeného objektu od fotoaparátu, protože pak by se musela změnit i zaostřovací vzdálenost, což platí u vzdáleností do několika metrů. Při zaostření na nekonečno je to samozřejmě irelevantní. Některé fotoaparáty mají pasivní autofokus navržený (levnější řešení) tak, že nejlépe zaostří vertikální hrany, proto je třeba myslet na to, že pokud fotíme na výšku, zaostří lépe na horizontální hrany.

Jiné způsoby zaostřování
Kromě manuálního zaostřování a objektivů s pevným zaostřením (například v mobilních telefonech) existuje také aktivní zaostřování, což je pravý opak pasivního. Fotoaparát vyšle signál (většinou jde o infračervené záření) a na základě prodlevy, nebo intenzity odraženého signálu vyhodnotí vzdálenost. Oproti pasivnímu zaostřování to má své výhody i nevýhody a tak jsou některé přístroje vybaveny takzvaným hybridním systémem zaostřování, který kombinuje aktivní i pasivní systémy zaostřování.

Výhody pasivního zaostřování

• zaostří i skrze sklo a jiné průhledné materiály (paprsek aktivního měření se od něj odrazí)
• neomezený rozsah (aktivní měření je limitováno dosahem paprsku)
• vícebodové ostření (aktivní měření jej zpravidla neposkytuje)

Nevýhody pasivního zaostřování

• je pomalé
• pokud špatně určí směr změny, pak projede celý rozsah ostření
• špatně pracuje ve tmě, nutnost přisvícení (aktivní pracuje i v naprosté tmě)
• nutnost kontrastní scény