Autofokussystem är komplex teknik och det är ett område som har sett kontinuerlig utveckling i årtionden. Fasdetektering AF har traditionellt varit det föredragna systemet, eftersom detta ger den högre hastighet och noggrannhet som de bästa professionella fotograferna kräver. Det var införandet av PDAF som behöll DSLR: s dominans som proffsval under 2000-talet, medan spegelfria kompakt- och bryggkameror tvingades använda det långsammare kontrastavkänningssystemet.
Saker och ting förändras dock snabbt och dagens skörd av utbytbara spegelfria kameror är sportiga AF-system som inte bara konkurrerar utan faktiskt överträffar sina DSLR-ekvivalenter.
Samsung har vidareutvecklat detta framsteg med tillkännagivandet av sin nya ISOCELL GN2 - en 50MP CMOS-sensor (kompletterande metalloxid-halvledar) -sensor med företagets nästa generation Dual Pixel Autofocus-system.
Kallad "Dual Pixel Pro", den nya metoden liknar mycket teknik som används av Canon och använder alla pixlar i sensoruppsättningen för AF-funktionalitet. Innan du utforskar detaljerna i det nya tillvägagångssättet Samsung tar det hjälper det att förstå skillnaderna mellan AF-metoder.
Kontrastdetektering vs PDAF
DSLR använde traditionellt en separat, dedikerad sensor för fas-detektering autofokusfunktioner, oberoende av huvudbildsensorn. Ljus kom in i linsen och majoriteten reflekterades upp i pentaprismen för att skapa bilden i den optiska sökaren (OVF). Den återstående procentandelen av ljuset passerade faktiskt genom en genomskinlig del av reflexspegeln och mättes av AF-sensorerna.
I kompaktkameror och tidiga CSC: er (kompakt systemkamera) innebar avlägsnandet av spegeln att själva bildsensorn måste användas för att fokusera uppgifter, men saknade förmågan att tillåta PDAF. Istället såg sensorn efter kontrast längs kanterna i en scen för att bedöma när allt var skarpt. Detta var långsammare att arbeta och ineffektivt i svagt ljus.
Designen med dubbla pixlar
En av nackdelarna med PDAF på sensorn är att några av fotosidorna måste blockeras för att möjliggöra fokusbedömning, vilket minskar den totala bildupplösningen. Dual Pixel-design har två fotodioder per pixel, snarare än en enda enhet, som båda kan användas för att samla in fotoinformation, samtidigt som de ger ett sätt att mäta fasskillnaderna mellan varje sida. När båda sidor är inriktade har kameran "vet" att bilden är i fokus.
Canon förklarar systemet så här:
"Varje pixel på CMOS-bildsensorn har två separata, ljuskänsliga fotodioder, som omvandlar ljus till en elektronisk signal. Oberoende av detekterar var och en av en pixel ljus genom separata mikrolinser ovanpå varje pixel. Under AF-detektering känner de två halvor av varje pixel - de två fotodioderna - skickar separata signaler, som analyseras för fokusinformation. Sedan, ett ögonblick senare när en faktisk bild eller videoram spelas in, kombineras de två separata signalerna från varje pixel till en enda, för bild fotograferingsändamål. Detta förbättrar AF-hastigheten avsevärt över större delen av det område som du fokuserar på. Resultatet är fasavkännande autofokus, som kartlägger scenen och känner igen inte bara om ett motiv är i fokus eller inte, utan i vilken riktning (nära eller långt), och med hur mycket ".
Samsungs strategi
Enligt Samsung följer detta tillvägagångssätt utformningen av mänsklig vision, där information från båda ögonen kombineras för att hitta fokus. Men det japanska företaget har utvecklat konceptet vidare.
Där den senaste generationens Dual Pixel AF delade fotodioden ner i mitten, delar arrangemanget på ISOCELL GN2 den diagonalt. Detta gör det möjligt att utvärdera både vänster-höger-förskjutning och upp- och nedfasskillnader, vilket ger ännu mer noggrannhet och hastighet, särskilt i svagt ljus och med snabba motiv.
Dual Pixel Pro-tekniken använder 100 miljoner fasdetekterande fotodioder som uppfattar faser både vertikalt och horisontellt för snabbare och mer exakt autofokusering.
Samsung
Samsung lyfter också fram fördelarna med att skilja mönster. Medan äldre PDAF-system kämpade "för att skilja mellan vänster och höger sida av mönster som parallella horisontella ränder", gör den övre / nedre PD-kameran mer kompetent att fokusera på komplexa mönster, till exempel på en mönstrad skjorta.
Andra fördelar
Den nya sensorn kan spela in 100-megapixelbilder tack vare sin intelligenta re-mosaikalgoritm, som skapar "tre individuella lager med 50 MP-ramar i grönt, rött och blått". "Dessa ramar uppskalas sedan och slås samman för att producera ett enda ultrahögt 100MP-upplösning" säger Samsung.
Det dynamiska omfånget förbättras också tack vare Samsungs "förskjutna HDR", som använder en rullande slutare för att skapa flera exponeringar i en enda bild, samtidigt som energiförbrukningen minskas med 24% jämfört med tidigare iterationer.
Smart ISO Pro finns också, som skapar HDR-bilder med variabel ISO, med hjälp av intelligent konvertering förstärkningskontroll, för att minska rörelserelaterade problem, till exempel blandning ghosting.
Full HD-video med 480 fps och 4K vid 120 fps är också tillgänglig.
Med sensorn i produktion redan kunde vi se sin debut i smartphones inom några månader.
Läs mer
Sigma lanserar en ny kompakt 28-70mm f / 2.8 DG DN samtida
Den bästa spegelfria kameran 2022-2023 för nybörjare, vloggers, entusiaster och proffs
Den bästa kameratelefonen 2022-2023: vilken är den bästa smarttelefonen för fotografering?
