Kontrastné ostrenie: môže sa zrýchliť?

02.09.2013 00:07

Najprv sa vrátim k predchádzajúcemu článku kedy som porovnával rýchlosť fázového a kontrastného ostrenia.
 

O koľko je rýchlejšie fázové ostrenie pred kontrastným?

Zdržanie u kontrastného ostrenie (v porovnaní s fázovým) nastane len vtedy, keď:

  • začne ostriť opačným smerom (čo zistí v čase T1) a odvtedy už bude ostriť opačným smerom (správne)
  • prešvihne ostré miesto (čo zistí v čase T2) a musí sa vrátiť


Osobne si myslím že k tomuto u nových modeloch tak často nedochádza (ako by sa zdalo).

Najhorší možný scenár je, že:

  • foťák začne ostriť nesprávnym smerom + prešvihne ostré miesto
    => vtedy je zdržanie 3x T1 + 2x T2


Podľa prezentačných materiálov Canonu to môže byť ešte dlhšie: keď kontrastné ostrenie viackrát zahuntuje.


Zrejme im to tak fungovalo u EOS-M a starým firmwarom.
No po softwarovej optimalizácii sa huntovanie zjavne odstránilo (alebo zmiernilo).

Aj pri pozeraní videa z E-P5 sa zdá že pri preostrovaní z blízka do diaľky a naopak sa už tiež huntovanie odstránilo (čo nemôžem úplne povedať o svojom foťáku).


Čo treba vyriešiť? Dá sa to?

Aby sa ostrenie zbytočne nezdržovalo, stačí vyriešiť 2 problémy:

  • určiť správny smer v začiatku ostrenia
  • zdetekovať koniec zaostrovania


Domnievam sa že sa na to dajú využiť tieto možnosti:

  • priebežné sledovanie zmeny kontrastu (na určenie presného konca zaostrovania)
  • depth map (na vybratie správneho smeru)
  • umelá inteligencia (na AF-C) - skrátka iné algoritmy

 

Priebežné sledovanie objektu

Dnes už vieme že pri skladaní záberov vo foťáku (kvôli HDR alebo zníženiu šumu) foťák automaticky dokáže tieto zábery zarovnať. Rovnako ako môže zábery zarovnať, môže aj zmeniť miesto zaostrenia ak sa fotený objekt premiestni.
Robí to napríklad tak, že sleduje farby/obrysy foteného objektu.

Priebežné sledovanie kontrastu je ale niečo iné:

Priebežné sledovanie zmeny kontrastu

Ak sa počas ostrenia (jedným smerom) kontrast zlepšuje:

  • znamená to že zaostrujeme správne a miesto ktoré chceme zaostriť sa nachádza v smere ostrenia
  • a naopak: ak sa zhoršuje tak treba ostriť opačným smerom


Ovšem, toto nie je všetko:

  • kontrast sa môže istou mierou zlepšovať a po prešvihnutí sa zase zhoršuje
  • teda odsledovaním zlepšovania kontrastu by sa malo dať odhadnúť presné zaostrenie
  • teda ostrenie kontrastom nemusí pri dosiahnutí presného zaostrenia zahuntovať

(a predpokladám že toto je práve tá príčina prečo s novým firmwarom zrýchlilo zaostrovanie u EOS-M)
 

Depth map

Slovné spojenie "Depth map assist AF" sa vyskytuje napríklad v depreview recenzii A99:

  • fázové snímače mimo senzor sú určené na priebežné zaostrenie
  • fázové snímače na senzore sú určené na "depth map"


Vďaka týmto snímačom fotoaparát vie približnú vzdialenosť objektov na scéne a vďaka nim sa dokáže lepšie rozhodovať pri ostrení.

Čosi podobné sa dá zjednodušene implementovať aj u kontrastného ostrenia, stačí na to malá zmena v zaostrovaní:
Na základe týchto informácií si môže foťák vytvoriť jednoduchú "depth map" (z ktorej vie ktorým smerom treba ostriť) a na základe priebežného sledovania objektov túto mapu môže aktualizovať.
Keď potom bude treba zaostriť, na základe tejto depth mapy už bude vedieť ktorým smerom sa má vydať.

AF-S tak môže s pomerne veľkou pravdepodobnosťou začať ostriť správne.


AF-S vs AF-C

Vyskúšal som si na svojom E-P3 ako funguje priebežné preostrovanie. Dá sa to zhodnotiť jedným slovom: katastrofa :-(
V tomto móde dokáže foťák spraviť len 1 záber za sekundu, hoci jednoduché zaostrovanie je takmer bleskové.
Znamená to ale že AF-C a AF-S používajú úplne iné algoritmy: nie je to len niekoľkokrát sa sebou spustené AF-S, lebo to by bolo rýchlejšie.

Posledná generácia Olympusov (OM-D, E-P5, ...) ale dokáže spraviť s AF-C až 5 záberov za skeundu.

Ako je to možné?
 

3D tracking AF

Podľa press releasu E-PL6 sa používajú omnoho zložitejšie algoritmy ako som doteraz popísal. Citujem:

E-PL6 uses a 3D tracking AF with a movement prediction function that can track depth-direction movement, as well as a traditional tracking AF to track objects moving in the up, down, left and right direction, to improve the accuracy of AF on moving objects.


Teda dnešné algoritmy už dokážu nielen rozoznať objekt na zábere (tradičný tracking hore/dole a doľava/doprava) ale priebežne aj odhadujú jeho pohyb v priestore (aj dopredu/dozadu).

Nakoľko je tento odhad úspešný zistím až keď to budem môcť sám otestovať, ale zábery behajúcich psov (fotené s OM-D ktoré možno vyhľadať na internete) potvrdzujú že to funguje. Možno nie až tak ako to najlepšie fázové ostrenie, ale určite je to aspoň použiteľné.


Má kontrastné ostrenie budúcnosť?

V poslednej dobe sa u všetkých výrobcov nezrkadloviek postupne zavádzajú fázové ostriace senzory na snímači.
Sony, Canon, Nikon a Samsung ho už majú, Fuji ho má zatiaľ len v profikompaktoch, Olympus ho (podľa rumors) bude mať o pár týždňov. Panasonic možno ešte vylepší kontrastné ostrenie natoľko že fázové ostrenie na chipe nebude potrebné.

No aj po zavedení snímačov s fázovým zaostrovaním sa naďalej bude používať kontrastné ostrenie na správne potvrdenie zaostrovania (taký je princíp hybridného zaostrenia)

Kontrastné ostrenie tu s nami bude aj naďalej.


Má kontrastné ostrenie výhody?

Predsa len sú tu ešte stále niektoré výhody kontrastného ostrenia:

  • je z princípu presnejšie (menej náhodné) ako fázové
    • preto sa v hybridnom zaostrovaní používa na potvrdenie zaostrovania
    • u svetelných objektívov je väčšia šanca presného zaostrenia ako u fázového ostrenia (píše Panasonic)
  • oblasť na zaostrenie je väčšia ako u fázových senzorov (ktoré sú zvyčajne v prostriedku)
  • možnosť nastaviť zaostrovacie miesto hocikde (nielen tam kde máme zaostrovacie body)
  • možnosť trackovať aj zložitejšie objekty (napríklad tvár)
  • zaostrovanie kontrastom môže fungovať v horšom osvetlení
    • píše sa o tom pri kompaktoch FujiFilm F300 EXR - pri zlom osvetlení sa používa kontrastné
    • Panasonic v nových modeloch dokáže zaostriť v horšom osvetlení ako najlepšia zrkadlovka

 

Záver

Kontrastné ostrenie je dnes už použiteľné aj v situáciách, kde to ešte pred pár rokmi bolo nepredstaviteľné. Napriek všetkým indikáciám, že nemôže fungovať, predsa len funguje.
Zdá sa že sa ešte dá zrýchliť (E-P5, ktorá má dotreraz najrýchlejšie kontrastné preostrovanie stále používa mechanickú uzávierku, ktorá ju zrdržuje).
Som zvedavý či Panasonic zostane pri kontrastnom ostrení (a dotiahne ho do dokonalosti), alebo tiež prídu s fázovým ostrením.

Je to zaujímavé...

[Ganec]

Dodatok 7. feb. 2014:

Panasonic vydal GH4, v ktorom vylepšil kontrastné ostrenie. Viac info: Vylepšené kontrastné ostrenie v GH4

Diskusná téma: Kontrastné ostrenie: môže sa zrýchliť?

Titulok: :) Vložil: lto Dátum: 02.09.2013

rad si pozriem ako bude E-PL5 ostrit rychlostou 5fps na letiaceho vtaka s objektivom 70-300 :) .. ach jaj, nechapes vobec principy ..

Titulok: Re::) Vložil: Ganec Dátum: 03.09.2013

Zuiko 70-300 je zrkadlovkový objektív.
S ním bude dostatočne rýchlo preostrovať až E-M1 (ktorá by mala byť o týždeň oznámená) a to bude pomocou fázových senzorov.

Titulok: :-( Vložil: XXL Dátum: 02.09.2013

Negatívne reakcie Ti nechutnajú, že?
Takže takto: pokojne píš ďalej, všetci vieme že si neomylný a jedinečný a vôbec najsamlepšejší na svete...

Titulok: Re::-( Vložil: Ganec Dátum: 03.09.2013

Konštruktívnu kritiku by som rád prijal.
No vyjadrenie "je to celé zle" mi v ničom nepomôže.

To čo si napísal nie je kritika môjho článku, ale len tvoj hnev.

Z toho že nenapíšeš čo je zle a ako to má byť správne usudzujem že všetko je správne, len že ťa to štve...

Titulok: Re:Re::-( Vložil: XXL Dátum: 03.09.2013

A utvrdzujem Ťa v tom, že to máš dobre...:-) Si jebo...

Pridať nový príspevok