Tại sao máy ảnh mirrorless có khả năng tự động lấy nét nhanh hơn so với máy ảnh DSLR sử dụng chế độ xem trực tiếp?

Với các máy ảnh đầu năm 2013, người ta thường chấp nhận rằng sử dụng lấy nét tự động phát hiện tương phản trên máy ảnh DSLR (tức là xem trực tiếp trên hầu hết các máy ảnh DSLR) là thứ chỉ thực sự phù hợp cho các đối tượng tĩnh hoặc gần tĩnh, do tốc độ lấy nét chậm. Mặt khác, máy ảnh không gương lật tốt nhất hiện nay (Olympus OM-D E-M5 thường được trích dẫn ở đây) có hệ thống lấy nét tự động nhanh hơn đáng kể trong việc đạt được khóa lấy nét, nếu không hoàn toàn phụ thuộc vào hiệu suất phát hiện pha hệ thống lấy nét tự động.

Tôi hiểu rằng cả hai hệ thống đều sử dụng cùng một công nghệ, vậy tại sao máy ảnh không gương lật có hệ thống lấy nét tự động nhanh hơn nhiều so với máy ảnh DSLR ở chế độ Live View? Đây có phải là trường hợp các ống kính cho các hệ thống không gương lật được tối ưu hóa để thực hiện CDAF nhanh chóng và nếu vậy, những tối ưu hóa đó là gì?

Chỉnh sửa: để trả lời một trong những câu trả lời, tôi không nghĩ về cách các máy ảnh như dòng máy ảnh 1 của Canon hay Canon EOS M có khả năng lấy nét tự động nhanh hơn do sử dụng các yếu tố phát hiện pha trong cảm biến; Tôi hiểu cách sử dụng một công nghệ hoàn toàn khác sẽ cải thiện mọi thứ - điều tôi quan tâm ở đây là làm thế nào một số nhà sản xuất đã thực hiện tự động lấy nét tương phản nhanh hơn nhiều so với rõ ràng trong máy ảnh DSLR. Lý do tương tự áp dụng cho dòng Sony SLT khi sử dụng PDAF thay vì CDAF.

Lý do chính là các ống kính DSLR được tối ưu hóa cho Phát hiện pha . Mọi thành phần của ống kính đều được điều chỉnh theo hướng chuyển động nhanh và dừng kính trong khoảnh khắc được chọn chính xác. Mặt khác, phát hiện độ tương phản hoạt động tốt nhất với các động cơ bước có khả năng chuyển hướng nhanh để bạn có thể di chuyển ống kính từ trong ra sau để tìm độ tương phản cao nhất trên hình ảnh.

Phát hiện pha biết ngay nơi lấy nét và ống kính nên di chuyển bao nhiêu để đạt được tiêu cự hoàn hảo. Phát hiện tương phản cần phải "tìm thấy nó". Điều này buộc các giải pháp kỹ thuật khác nhau trong sản xuất ống kính.

Ngoài ra, các máy ảnh DSLR thường được chế tạo với chế độ xem trực tiếp . Hầu hết các nhà sản xuất nghĩ về nó như là một hỗ trợ tập trung thủ công. Họ không cố tạo AF nhanh cho video vì họ biết rằng các máy quay video chuyên nghiệp thường chuyển tiếp lấy nét thủ công (không phải họ có bất kỳ lựa chọn nào với hiệu suất như vậy ...) trong khi các nhiếp ảnh gia thường sử dụng kính ngắm. Do đó, họ hiếm khi có bộ xử lý chuyên dụng để phát hiện độ tương phản và nếu CPU chính bị chiếm chỗ khi lấy nét - nó không hoạt động tốt như thiết bị chuyên dụng.

Ngoài ra, tuyên bố trong câu hỏi của bạn không hoàn toàn đúng . Máy ảnh DSLR SLT của Sony có AF ở chế độ xem trực tiếp nhanh hơn nhiều so với Mirrorless, vì về cơ bản, thiết kế SLT cho phép máy ảnh sử dụng đầy đủ các cảm biến PDAF (Lấy nét tự động theo pha) mọi lúc trong khi xem trực tiếp. Vì vậy, bạn có được AF chất lượng DSLR với chế độ xem Trực tiếp cùng một lúc. Ngoài ra, thế hệ máy ảnh DSLR Sony cũ hơn cung cấp Quick AF Live View - không bao giờ lật gương chính lên Live View - thay vào đó, nó sử dụng cảm biến phụ trong kính ngắm cho phép AF chất lượng DSLR giảm giá thêm độ trễ trước khi chụp ảnh (gương phải lật lên để chụp ảnh).

Cập nhật

Vì câu hỏi và câu trả lời này ban đầu được viết nên rất nhiều thay đổi trong cách các loại máy ảnh khác nhau thực hiện AF và ở mức độ mà các triển khai đó thực hiện.

Nhiều máy ảnh DSLR hiện nay có cảm biến hình ảnh lai dựa trên cảm biến hình ảnh / Phát hiện tương phản AF trong Live View, đối thủ hoặc thậm chí tốt nhất hiệu năng của cảm biến hình ảnh dựa trên AF trong nhiều máy ảnh không gương lật hiện tại. Đặc biệt, Dual Pixel CMOS AF của Canon cũng hoạt động tốt cả về tốc độ và độ chính xác như nhiều máy ảnh không gương lật hiện tại.

Sự khác biệt lớn ngày hôm nay (tháng 9 năm 2017) là máy ảnh DSLR có thể cung cấp tốt nhất cả hai hệ thống - Pha phát hiện dựa trên cảm biến AF chuyên dụng hoặc PD / CDAF lai dựa trên cảm biến hình ảnh tương đương với mọi thứ trong máy ảnh không gương lật - trong khi máy ảnh không gương lật có thể chỉ cung cấp tùy chọn thứ hai.

Các hệ thống phát hiện pha sớm được thiết kế để nhanh chóng ngay cả khi nó có nghĩa là hy sinh một chút chính xác. Trong các hệ thống ban đầu, máy ảnh đã nhìn một lần, quyết định mức độ cần thiết để di chuyển tiêu cự và gửi tin nhắn đến ống kính. Các ống kính di chuyển bởi số tiền đó và dừng lại ở đó. Nếu bạn muốn tinh chỉnh AF, bạn có thể nhấn một nửa để thu gần ống kính, nhấc nút chụp và sau đó nhấn nửa lần nữa. Vì ống kính nên ít phải di chuyển để làm, nên nó sẽ lấy nét chính xác hơn. Các thiết kế ống kính gần đây đã bao gồm một cách để ống kính truyền đạt một vị trí chính xác của cơ chế lấy nét với máy ảnh. Điều này đã dẫn đến sự tập trung chính xác hơn với rất ít hình phạt tốc độ.

Tốc độ lấy nét phát hiện tương phản đã được cải thiện đều đặn khi sức mạnh xử lý của máy ảnh tăng lên. Vì tiêu cự tương phản đòi hỏi một số phép đo và chu kỳ di chuyển, máy ảnh của bạn có thể xử lý càng nhiều bước mỗi giây, nó sẽ càng thực hiện nhanh chóng nhiều phép tính đó. Các ống kính mới được thiết kế dành riêng cho máy ảnh không gương lật được tối ưu hóa để lấy nét bằng cách sử dụng phát hiện tương phản hoặc lai kết hợp lấy nét tương phản và lấy nét theo pha bằng cảm biến hình ảnh. Và trong khi các nhà sản xuất DSLR chủ yếu tập trung vào việc xây dựng các mảng lấy nét được cải thiện để lấy nét theo pha, thì các nhà sản xuất mirrorless đã nỗ lực nhiều hơn để cải thiện tiêu cự phát hiện độ tương phản.

Roger Cicala tại lensrentals.com gần đây đã viết một loạt về hiệu suất tập trung khá chi tiết và chạm vào một số vấn đề này. Đó là rất nhiều tài liệu để đi qua, nhưng tôi thấy nó đọc thú vị.

http://www.lensrentals.com/blog/2012/07/autof Focus-reality-part-1-hub-point-single-shot-accuracy http://www.lensrentals.com/blog/2012/07/autof Focus -reality-part-ii-1-vs-2-and-old-vs-new http://www.lensrentals.com/blog/2012/07/autof Focus-reality-part-a-canon-lenses http: / /www.lensrentals.com/blog/2012/08/autofocus-reality-part-3b-canon-cameras http://www.lensrentals.com/blog/2012/09/autofocus-reality-part-4-nikon- khung đầy đủ

Nó chỉ đơn giản là một trường hợp tối ưu hóa. Các cảm biến được sử dụng trên các máy ảnh này đã được tối ưu hóa để thực hiện lấy nét tự động hiệu quả. Một số sử dụng phát hiện tương phản trong khi những người khác thậm chí có cảm biến phát hiện pha.

Trong trường hợp OM-D E-M5, nó sử dụng Tương phản-Phát hiện, về cơ bản là một vòng đo độ tương phản cục bộ, di chuyển ống kính và lặp lại cho đến khi tìm thấy độ tương phản tối đa. Thế hệ cảm biến mới nhất này thực hiện phép lặp này ở 240 Hz với quá trình xử lý để phân tích dữ liệu tương ứng nhanh. Olympus rất tự tin vào khả năng của họ để làm điều này nhanh hơn so với máy ảnh DSLR mà họ không xem xét phát hiện pha trên chip.

Mặt khác, Nikon chọn sử dụng Phát hiện pha, đó là lý do tại sao họ có thể lấy nét rất nhanh. Hệ thống đó yêu cầu số lần lặp ít hơn nhiều - như trên máy ảnh DSLR sử dụng OVF - bởi vì dữ liệu được thu thập thông báo cho máy ảnh về hướng và mức độ sai lệch. Điều này không đủ chính xác để làm điều đó trong một ràng buộc duy nhất nhưng đến đó khá nhanh. Một điều cần lưu ý là các bộ chia cho phát hiện pha trên chip rất nhỏ, đó là lý do tại sao các hệ thống này không hoạt động nhanh như các máy ảnh DSLR sử dụng trong điều kiện ánh sáng yếu. Máy ảnh Nikon 1 chuyển sang Tương phản-Phát hiện AF khi ánh sáng yếu.

Như bạn đã đề cập, ống kính có ảnh hưởng đến tốc độ lấy nét tự động. Chìa khóa nằm trong vòng lặp được mô tả ở trên. Với tính năng phát hiện độ tương phản, máy ảnh liên tục di chuyển ống kính theo từng bước nhỏ. Ngược lại (không có ý định chơi chữ), phát hiện pha chiếm phần lớn sự tập trung với chuyển động lớn hơn. Động cơ, điều khiển và phản hồi từ ống kính phải được điều chỉnh cho từng trường hợp cụ thể. Trong trường hợp ống kính DSLR hiện đại, động cơ siêu âm được sử dụng trong nhiều ống kính hoạt động chống lại chúng.

Ví dụ, Canon đã giới thiệu các ống kính có động cơ tuyến tính (STM) với EOS M trong khi các ống kính cao cấp của chúng có ống kính siêu âm (USM). Cùng với việc phát hành, tuyên bố rõ ràng rằng các động cơ mới được thiết kế để hoạt động tốt hơn với tự động lấy nét của EOS M, sử dụng tính năng phát hiện tương phản để tinh chỉnh AF sau khi lấy nét theo pha trong khu vực sân bóng.