Historické okénko: Dějiny automatického ostření

AF neboli automatické ostření je nedílnou součástí dnešních fotoaparátů. Ale nebylo tomu tak vždy a my se dnes podíváme, jak AF vznikl a jak se vyvíjel. Existuje totiž mnoho různých typů a přístupů, které výrobci v minulosti vyzkoušeli. A jaké trendy máme dnes?

Autofocus si našel cestu do běžných fotoaparátů vlastně poměrně nedávno – není to tak dlouhá doba, kdy se objektivy zaostřovaly výhradně ručně, tak, jako od počátků fotografie.

Je možná trochu paradoxem, že první patenty týkající se autofocusu zaregistrovala Leica v šedesátých letech – právě ta Leica, která je dodnes považována za poslední velkou baštu technologií manuálního ostření v době digitální – se svými dálkoměry řady M. Podobně jako v jiných případech nemusí být vynálezce zároveň hlavní propagátor technologie…

Komerčně si AF našel cestu nejprve do kompaktů – což je pochopitelné, protože zrcadlovky s jejich výměnnými objektivy vnášejí do systému další mechanickou komplikovanost. Průkopníkem byla Konica s modelem Konica C35 AF (1977).

Jednalo se o později opuštěný (a dnes vlastně znovuobjevený) systém aktivního AF. Tedy systém, kdy fotoaparát pomocí infračerveného (či méně častěji ultrazvukového) dálkoměrného systému sám (tedy aktivně) změří vzdálenost fotografovaného objektu a na tu pak nastaví objektiv. Výhodou je rychlost i funkčnost i za špatného osvětlení, nevýhodou pak malá přesnost výběru zaostřeného objektu či jeho detailu. Od čeho se signál odrazí, na to je zaostřeno. Problém tak může nastat zejména na nízkých clonách a také s fotografováním skrz sklo, kdy nám přístroj zaostří na povrch skla. Stejně tak vyfotit sám sebe v zrcadle je s aktivním AF oříšek:-)

Ve světě zrcadlovek se AF také nejprve objevil u modelu bez výměnných objektivů – Polaroidu SX 70 Sonar OneStep (1978), SLR fotoaparátu na instanční film. Jednalo se o verzi manuálně zaostřovaného modelu SX 70, který oproti běžné verzi disponoval aktivním ultrazvukovým systémem měření vzdálenosti (proto „sonar“).

První AF zrcadlovkou s výměnnými objektivy byl Pentax ME-F (1981). Jednalo se zároveň o první použití pasivního AF a o první zrcadlovku se senzory ostření v těle – což ještě nějakou dobu rozhodně nebyl standard. A také o první použití kombinace senzorů v těle a ostřícího motorku v objektivu. Tedy systém, který byl v dalších konstrukcích z velké části opuštěn (a nahrazen motorky v těle) a později znovuobjeven, přičemž dnes se jedná o téměř výhradní řešení u nových AF fotoaparátů a objektivů.
Pro Pentax ME-F nakonec vznikl jen jeden AF objektiv (35–70 F2.8) a systém byl opuštěn. Tento fotoaparát však byl zároveň kvalitní manuální zrcadlovkou, takže to až tak nevadilo.

Tato doba byla ve znamení hledání nejlepšího systému. Jedním z pokusů bylo použití aktivního AF i u zrcadlovek s výměnnými objektivy, což přinášelo z dnešního pohledu komické konstrukce – jako například u tohoto Chinonu:

Systém „vše v objektivu“ tedy aktivní IR AF senzory i motorek se však neosvědčil a jednalo se o slepou vývojovou větev.

Průlom znamenal model Minolta Maxxum 7000 (1985). Byla to první zrcadlovka se zároveň integrovanými senzory ostření i motorkem v těle. Po jejím vzoru vznikly (úpravou dosavadních manuálních bajonetů) i současné AF systémy Nikonu a Pentaxu. Systém Minolta v podstatě v původní podobě převzala společnost Sony u svých zrcadlovek a později SLT fotoaparátů.

Jiným velkým zlomem byl ale příchod systému Canon EOS. Canon nešel cestou Nikonu a Pentaxu a svůj dosavadní manuální systém Canon FD hodil zcela přes palubu, podobně, jako o něco dříve Minolta. V roce 1987 tak přišel s modelem EOS 650. Jeho přínos spočíval ve vizionářském systému senzorů v těle a motorků ostření a clony v objektivu, což umožnilo eliminovat jakékoliv mechanické pohyblivé součástky mezi objektivem a tělem a vše provádět pomocí elektrických kontaktů. Všechny pozdější AF systémy s výměnnými objektivy fungují stejně (Olympus E-system či moderní bezzrcadlovky).

S Canonem je spojeno i první rozšíření ultrasonických motorů v objektivech – konkrétně se tak stalo roku 1987 s objektivem 300mm F2.8 USM.

Další změna ve světě DSLR přišla v roce 2007, když do zrcadlovek přibyl AF pomocí detekce kontrastu při live-view a s ním i režimy jako detekce tváří atd. (známé do té doby z kompaktů. Průkopníkem byl Panasonic Lumix L10.

Kompaktní fotoaparáty spoléhaly dlouho hlavně na aktivní infračervený AF (vzpomeňme ještě „nedávno“ prodávané Olympusy filmové řady Mju) a změnu přineslo až rozšíření digitální technologie, které umožnilo využít k ostření detekcí kontrastu snímací senzor fotoaparátu. Aktivní AF chvíli přežíval v podobě hybridních systémů (kombinace IR AF a detekce kontrastu – Fujifilm DS-330 nebo Olympus E10, což byla technicky zrcadlovka), než zanikl. Nově ho vzkřísil systém laserového ostření od LG u fotosmartphonu LG G3.

Za další technologický milník v technologii ostření lze považovat plenoptické fotoaparáty. Tedy v současné době fotoaparáty značky Lytro (2011). Tyto fotoaparáty nezachycují pouze dvojrozměrný snímek, ale světelné pole. Díky vysokému výpočetnímu výkonu lze se zachyceným snímkem s absolutní hloubkou ostrosti a informacemi o vzdálenosti jednotlivých prvků na scéně zaostřovat a rozostřovat různé části snímku dodatečně v postprocessu. Celé je to umožněno speciálními mikročočkami předřazenými před běžný snímač, které dovolují zachytit i směr dopadajícího paprsku. Díky vysokému výpočetnímu výkonu je pak možné spočítat „třetí rozměr“. Více v naší recenzi tohoto přístroje.

A jaký je současný trend? Vývoj směřuje směrem k rozšíření ostření pomocí detekce fázového posunu mimo svět zrcadlovek a jeho implementace do kompaktních fotoaparátů, kde buď asistuje, nebo nahrazuje ostření detekcí kontrastu. Tento systém využívá dvojic senzorů, fungujících podobně jako dálkoměrný klín, ke zjištění míry rozostření a vypočtení nutného pohybu objektivu pro dosažení správného zaostření. Takto fungují SLR při focení „přes hledáček“, k čemuž využívají speciální AF senzory. V moderní době se zejména díky nástupu bezzrcadlovek stále častěji prosazuje zabudování podobných senzorů přímo na hlavní snímací senzor fotoaparátu. Důvod? PDAF je obecně rychlejší, než systémy detekce kontrastu (který hledá místo správného zaostření až v průběhu pohybu objektivu). Získají tím nejen kompakty, ale i zrcadlovky, které mohou tyto senzory využít při focení skrze živý náhled. Příkladem zatím asi nejvíce propracované integrace může být „Dual pixel AF CMOS“ senzor od Canonu, použitý poprvé v modelu EOS 70D. Svou cestu si systém našel i do novinky 7D Mk. II

Další vylepšení AF využívají rapidně rostoucích možností výpočetní techniky – například DFD (Depth-From-Defocus) ostření od Panasonicu využívá toho, že konkrétní charakteristiky rozostřených partií obrazu pro každý nativní objektiv je možné uložit do databáze přístroje a podle toho automaticky určit, jakým směrem a přibližně jak moc je potřeba aktuálně nasazeným objektivem pootočit. Což zrychluje hledání správného zaostření. Technologie byla poprvé použita u modelu Lumix GH4.

     

Líbil se vám článek?

Pokračovat v sérii

Komentáře

Tento článek nemá žádné komentáře

Pro vkládání komentářů musíte být přihlášen.

Komentáře k článku (0)

Tisknout článek

Nejčtenější články:

Články v sérii:

Tento web používá k poskytování služeb, analýze návštěvnosti a marketingovým účelům soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte.

Další informace