Live View. Ζωντανή προεπισκόπηση και autofocus

Live View. Ζωντανή προεπισκόπηση και autofocus

Είναι γνωστό ότι όλες οι ψηφιακές compact διαθέτουν ζωντανή (σε πραγματικό χρόνο)  προεπισκόπηση της εικόνας στο κάδρο μας. Αυτό είναι σχετικά εύκολο, αφού δεν παρεμβάλλεται κανένα εμπόδιο μεταξύ φακού και αισθητήρα.

Έτσι, με την ενεργοποίηση της μηχανής, ο αισθητήρας δέχεται το προσπίπτον φως, σχηματίζει το είδωλο και μετά από ορισμένη επεξεργασία το απεικονίζει στην οθόνη LCD της μηχανής (προεπισκόπηση). Αντίθετα, οι ψηφιακές ρεφλέξ μηχανές (DSLR) χρησιμοποιούν παραδοσιακά καθρέπτη και πεντάπρισμα ή παρεμφερή οπτική διάταξη, για να περάσει το είδωλο από τον φακό στο προσοφθάλμιο, μέσω ανακλάσεων. Και αυτός ο καθρέπτης, όταν καδράρουμε την εικόνα, εμποδίζει το φως να περάσει προς τον αισθητήρα. Έτσι, ο κύριος σκοπός της οθόνης στις ψηφιακές ρεφλέξ, μέχρι πρόσφατα περιοριζόταν στην αναπαραγωγή (playback) λήψεων που έγιναν, καθώς και απεικόνισης των μενού και ρυθμίσεων.

photografos 179-82bDSLR και Live View

Στις ρεφλέξ, το κύριο ζήτημα κατά τη σχεδίαση των συστημάτων προεπισκόπησης είναι η λειτουργία της αυτόματης εστίασης. Η αιτία έχει σχέση και πάλι με τον καθρέπτη που βρίσκεται μεταξύ φακού και αισθητήρα. Ο ίδιος καθρέπτης, εκτός από την ανάκλαση των ακτίνων πρός το προσοφθάλμιο, χρησιμεύει και σε μία άλλη σημαντική εργασία, την ενεργοποίηση του πολύπλοκου συστήματος αυτόματης εστίασης με το σύστημα ανίχνευσης φάσης (phase detection).
Έτσι, όταν προσπαθούμε να εστιάσουμε μία ψηφιακή ρεφλέξ στην λειτουργία ζωντανής προεπισκόπησης (Live View), ο καθρέπτης που ήδη έχει σηκωθεί για να επιτρέψει την προεπισκόπηση, πρέπει να επανέλθει στην αρχική του θέση για να γίνει η εστίαση, και μετά να ξανασηκωθεί για να συνεχιστεί η προεπισκόπηση.
Ακριβώς σε αυτή την αναγκαία κίνηση του καθρέπτη, εντοπίζεται η αιτία της υστέρησης, αλλά και του θορύβου στα περισσότερα συστήματα ζωντανής προεπισκόπησης σε ρεφλέξ μηχανές.

Συστήματα autofocus

Η μέθοδος αυτόματης εστίασης (autofocus) αποτελεί βασική διαφοροποίηση των ρεφλέξ μηχανών συγκριτικά με τις compact, και είναι η κύρια αιτία που οι ρεφλέξ εστιάζουν πολύ γρηγορότερα από τις compact. Δύο είναι οι βασικές μέθοδοι εστίασης:
(α) Ανίχνευση κοντράστ (contrast detection) Θεωρώντας ότι το μέγιστο κοντράστ αντιστοιχεί στο σημείο μέγιστης οξύτητας, ο αισθητήρας της μηχανής, ελέγχει πόσο απότομα αλλάζουν οι τιμές φωτεινότητας από ένα pixel στο επόμενο. Εάν μία εικόνα είναι θολή, η μεταβολή της φωτεινότητας μεταξύ διαδοχικών pixel θα είναι μικρή, ενώ εάν η εικόνα είναι εστιασμένη με ακρίβεια θα είναι πολύ μεγαλύτερη. Έτσι, το σημείο ακριβούς εστίασης εντοπίζεται εστιάζοντας τον φακό συνεχώς εμπρός και πίσω και ελέγχοντας αν το κοντράστ αυξάνεται ή μειώνεται. Η διαδικασία αυτή είναι μεν αξιόπιστη, ωστόσο, αναπόφευκτα εισάγει κάποια καθυστέρηση, αφού δεν μπορεί να διακρίνει εάν ο φακός έχει εστιάσει εμπρός ή πίσω από το σωστό σημείο – μπορεί να καταλάβει μόνον ότι δεν έχει εστιάσει σωστά. Έτσι, απαιτούνται επαναληπτικές κινήσεις του φακού εμπρός – πίσω ώστε να εντοπιστεί το σωστό σημείο εστίασης.
Η εστίαση με ανίχνευση κοντράστ κυριαρχεί στις compact μηχανές, κυρίως επειδή έτσι μειώνεται το κόστος κατασκευής, αφού χρησιμοποιείται μόνον ο κύριος αισθητήρας, χωρίς πρόσθετους φακούς ή άλλες διατάξεις, αλλά και επειδή η απαιτούμενη ισχύς επεξεργασίας για τον εντοπισμό του μέγιστου κοντράστ είναι σχετικά μικρή.
(β) Ανίχνευση φάσης (phase detection) Αντίθετα, στις ρεφλέξ μηχανές, χρησιμοποιείται η ανίχνευση φάσης, με έναν ξεχωριστό, μικρότερο αισθητήρα εστίασης, καθώς και δύο μικρά οπτικά πρίσματα, τα οποία είναι τοποθετημένα σε μικρά τμήματα του καθρέπτη, (ώστε ένα μικρό ποσοστό του φωτός που περνά από το φακό να κατευθυνθεί προς τον αισθητήρα εστίασης).
Τα δύο μικρά πρίσματα, παίρνουν δείγματα της εικόνας από δύο αντιδιαμετρικές περιοχές του φακού και τα κατευθύνουν στον αισθητήρα εστίασης.
Τα δύο είδωλα αναλύονται και υπολογίζεται η διαφορά φάσης για να προσδιορισθεί όχι μόνο εάν ο φακός έχει εστιάσει, αλλά και πόσο απέχει από το σωστό σημείο εστίασης και σε ποια κατεύθυνση. Και ακολούθως, ο φακός κινείται ακριβώς όσο απαιτείται, με μία μόνο κίνηση, δηλαδή χωρίς “ψάξιμο”.
Σε μία ρεφλέξ μηχανή, αυτή είναι η τυπική διαδικασία όσο ο καθρέπτης είναι στην κανονική του θέση. Όμως, όταν ο καθρέπτης σηκωθεί (όπως γίνεται στα συστήματα ζωντανής προεπισκόπησης – Live View), τότε το φως δεν μπορεί να φθάσει στους αισθητήρες εστίασης. Η εστίαση με ανίχνευση φάσης είναι ακριβής, ταχύτατη και χρησιμοποιείται ευρύτατα στις ρεφλέξ μηχανές.

photografos 179-83aMicro 4/3

Μνεία πρέπει να γίνει και για το νέο πρότυπο Micro Four Thirds της Olympus, στο οποίο δεν χρησιμοποιείται ο παραδοσιακός καθρέπτης των ρεφλέξ. Έτσι εδώ, η ζωντανή προεπισκόπηση είναι η μοναδική επιλογή, αφού είναι αναγκαία και για την προβολή του ειδώλου στο ηλεκτρονικό (πλέον) προσοφθάλμιο.

photografos 179-83bLive view

Στην λειτουργία ζωντανής προεπισκόπησης με τον καθρέπτη ανεβασμένο, ο κεντρικός αισθητήρας λειτουργεί συνέχεια, κάτι που μεταφράζεται σε ειδικές προδιαγραφές χαμηλής ισχύος ώστε να μην ζεσταίνεται υπερβολικά.

Ξεπερνώντας το πρόβλημα

Από το 2006 οι εταιρίες Olympus, Canon, Nikon και πρόσφατα η Sony ξεπέρασαν το εμπόδιο του καθρέπτη, και υλοποίησαν την λειτουργία προεπισκόπησης με διάφορους τρόπους. Οι πρώτες υλοποιήσεις της ζωντανής προεπισκόπησης ανέβαζαν τον καθρέπτη ώστε να απελευθερωθεί η πορεία του φωτός προς τον αισθητήρα και να σταλεί η προεπισκόπηση της εικόνας στην LCD οθόνη.
Με την μέθοδο αυτή, ο καθρέπτης που ήδη έχει σηκωθεί για να επιτρέψει την προεπισκόπηση, πρέπει να επανέλθει στην αρχική του θέση για να γίνει η εστίαση με ανίχνευση φάσης, και μετά να ξανασηκωθεί για να συνεχισθεί η προεπισκόπηση.
Αυτή την μέθοδο ενσωματώνει η Olympus (που ξεκίνησε την ζωντανή προεπισκόπηση το 2006) στις Ε-3, Ε-410 και Ε-510, αλλά και η Pentax στην K20D. Στην εξέλιξη του συστήματος προεπισκόπησης, αναπόφευκτα, άρχισε να συνυπάρχει και η εστίαση με ανίχνευση κοντράστ (που χρησιμοποιείται αρκετά στις compact μηχανές).
Με την λύση αυτή, ο καθρέπτης παραμένει ανεβασμένος, ώστε να μη διακόπτεται η ζωντανή προεπισκόπηση, και η εστίαση γίνεται με την ανίχνευση του μέγιστου κοντράστ, απ’ ευθείας από τον κεντρικό αισθητήρα. Αυτή η μέθοδος συνυπάρχει ως δεύτερη επιλογή (μαζί με την βασική εστίαση με ανίχνευση φάσης) στις Nikon D-3, D-700, D-300, στις Canon ΕΟS 50D, 5D MkII, στην Olympus Ε-420 και στην Panasonic DMC L-10. Όμως, όπως ήδη εξηγήθηκε, η εστίαση με ανίχνευση κοντράστ είναι πιο αργή.
Οι βασικές σχεδιαστικές επιλογές λοιπόν είναι, είτε εστίαση με ανίχνευση φάσης (Quick mode), όπου η ζωντανή προεπισκόπηση διακόπτεται για λίγο, ώστε να γίνει η εστίαση, είτε εστίαση με ανίχνευση κοντράστ (Live mode, Tripod mode), η οποία εισάγει μεγαλύτερη υστέρηση, όμως δεν διακόπτει την ζωντανή προεπισκόπηση.
Πρωτότυπη υλοποίηση έχει εφαρμόσει η Nikon στην D-90, μόνο με εστίαση ανίχνευσης κοντράστ, αλλά με ελάχιστη υστέρηση. Πρωτότυπη είναι και η υλοποίηση της Sony (Α350), με την τοποθέτηση ενός δεύτερου μικρότερου αισθητήρα στο πεντάπρισμα. Με στροφή λίγων μοιρών ενός μικρού καθρέπτη μέσα στο  πεντάπρισμα, το φως κατευθύνεται όχι πλέον προς το προσοφθάλμιο αλλά προς τον δεύτερο αισθητήρα, ο οποίος έτσι στέλνει την προεπισκόπηση της εικόνας στην πίσω LCD οθόνη. Ο κεντρικός καθρέπτης και ο κύριος αισθητήρας, λειτουργούν ως συνήθως.

 

κείμενα Γιώργος Κλαδούχας

Αναδημοσίευση από τον ΦΩΤΟγράφο 179, Νοέμβριος, 2008

Σχολιάστε

Για να σχολιάσετε πρέπει να συνδεθείτε.

Για να σου εξασφαλίσουμε μια κορυφαία εμπειρία, στο site μας χρησιμοποιούμε cookies. Περισσότερες Πληροφορίες

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close