Резкость — одна из важнейших составляющих качественной фотографии. Будучи достаточно резким, снимок может передать сюжет в мельчайших подробностях и деталях.
За резкость фотографии отвечает прежде всего фокусировка. О том, что это такое и как с ней работают современные фотоаппараты, мы сегодня и поговорим.
Немного теории и истории
Объектив фокусируется не на конкретном объекте, а на определённой дистанции. Объектив, как и любой оптический прибор (например, проектор, бинокль, микроскоп, увеличительное стекло), может быть сфокусирован только на определённом расстоянии. И только объекты, находящиеся на этой дистанции, будут в кадре резкими. На некоторых объективах даже предусмотрена специальная шкала, показывающая дистанцию фокусировки в метрах. Во время фокусировки в объективе туда-сюда двигается блок линз, подобно тому, как мы двигаем обычную лупу, разглядывая мелкие предметы: лупа покажет их резкими только тогда, когда будет находиться на нужном расстоянии от них.
Интересное следствие из предыдущего пункта: если в кадре есть несколько объектов, которые расположены на разных дистанциях, то просто так на всех них сфокусироваться не получится. Но есть решение: уместить все объекты в глубину резкости. О том, как с ней работать, мы писали в отдельных уроках. Отметим, что на устройствах с очень маленьким по размеру сенсором (например, на смартфонах или компактных фотоаппаратах) глубина резкости будет очень большой. Именно поэтому на такие устройства легко сделать кадр, где резким получится как передний, так и задний план. Но по этой же причине с ними практически невозможно размыть фон на снимке.
Раньше фотографы самостоятельно фокусировали объектив. Сегодня функция ручной фокусировки сохранилась практически в любой фотокамере. А в зеркальной фототехнике она присутствует всегда. Минус ручной фокусировки в том, что для точного наведения на резкость вам потребуется много времени. А если ваш объект ещё и двигается, то ручная фокусировка превращается в настоящее испытание нервов, координации и зрения фотографа. Начиная с 80-х годов прошлого столетия стали развиваться системы автоматической фокусировки. Тогда компания Nikon представила свою первую камеру, наделённую автофокусом — Nikon F3AF.
C тех пор фотокамеры, наделённые функцией автофокуса, вытеснили более простые модели, лишённые её. Сегодня практически не выпускают фотоаппараты без автоматической фокусировки.
Можно говорить о том, что в наши дни автофокус стал неотъемлемой частью современной фотокамеры. Системы автоматической фокусировки совершенствуются с каждым годом, становясь всё быстрее, чувствительнее и гибче в работе.
Как работает автофокус?
Система автоматической фокусировки — это комплекс датчиков и механизмов. Аппарату нужно оценить будущий кадр, понять, на какой дистанции нужно сфокусироваться, а после этого ещё и соответствующим образом передвинуть блок линз в объективе так, чтобы он проецировал на сенсор резкое изображение.
По принципу работы различают два основных типа систем автофокуса.
Фазовая фокусировка
Проверенный временем тип автоматической фокусировки. Такой тип автофокуса является основным для зеркальных фотоаппаратов. Мы знаем, что ключевой элемент зеркальной камеры — это, собственно, зеркало. Благодаря ему мы можем видеть изображение, получаемое прямо через объектив аппарата. Но на этом функции зеркала не заканчиваются. И кстати, зеркало в камере не одно: там имеется целая система зеркал. Она устроена таким образом, что часть отражённого света отправляется в видоискатель, а часть попадает на специальный модуль, на котором установлены датчики. Современный модуль автофокуса может содержать десятки таких датчиков. Производители стараются располагать датчики так, чтобы они покрывали максимально возможную площадь кадра, дабы фотограф мог сфокусироваться на любом фрагменте будущей фотографии.
Перед фотографом эти маленькие датчики предстают как точки фокусировки в видоискателе. Думаю, они знакомы всем. Фотограф волен выбрать самостоятельно нужную точку (читай «отдельный датчик на модуле фокусировки»), а может доверить этот выбор автоматике аппарата.

Красный квадратик — выбранная точка фокусировки. Выбрав её, фотограф «приказал» фотокамере задействовать при фокусировке соответствующий ей датчик на модуле автофокуса.
Для анализа изображения каждый датчик оснащён собственной миниатюрной матрицей шириной в 1 пиксель и длиной в несколько десятков пикселей. При этом некоторые датчики оснащаются двумя такими матрицами, установленными крестом. Датчики крестового типа более чувствительны, поэтому они размещаются в ключевых местах, а вокруг них располагаются обычные. К примеру, по центру кадра почти всегда располагается датчик крестового типа. Фотографы знают, что центральная точка автофокуса — самая цепкая и чувствительная.

Модуль фазовой фокусировки фотоаппарата Nikon D750 оснащён 51 датчиком, 15 из которых крестового типа.
Система автофокуса вступает в работу тогда, когда вы нажали кнопку спуска наполовину. Также на некоторых аппаратах существует специальная кнопка активации автофокуса. Модуль фокусировки сообщает фотокамере, на какую дистанцию нужно сфокусировать объектив, чтобы получить резкое изображение в выбранной точке. Для этого запускается специальный моторчик, который двигает линзы объектива, наводясь на резкость.
Теперь фотокамере остаётся сфокусировать объектив, и когда это произойдёт, можно будет делать снимок.
Плюсы фазового типа фокусировки:
- Скорость работы. Данный тип фокусировки является самым быстрым на сегодняшний день. Отметим, что скорость работы всей системы автофокуса будет зависеть и от прочих факторов (к примеру, от скорости привода фокусировки в объективе).
- Высокая чувствительность. Датчики фазовой фокусировки могут работать даже при очень скудном освещении.

Nikon D810 / Nikon AF-S 50mm f/1.4G Nikkor
Слабое вечернее освещение не помешало мне быстро сфокусироваться там, где я пожелал.
- Высокая точность и скорость следящего автофокуса. Благодаря чувствительным датчикам и продвинутой электронике современные аппараты в режиме следящей фокусировки позволяют не терять из фокуса даже очень быстро двигающиеся объекты, следя за ними по всему полю кадра.

Nikon D810 / Nikon 70-200mm f/4G ED AF-S VR Nikkor
Благодаря высокой скорости работы фазовый тип автофокуса отлично подходит для съёмки динамичных сюжетов, в том числе с участием детей и животных.
Минусы фазового типа фокусировки:
- Возможность работы только через оптический видоискатель. Ведь только когда зеркало фотокамеры опущено, свет попадает и в видоискатель, и на датчики фокусировки.
- Из первого пункта вытекает второй: невозможность использования фазового автофокуса в момент записи видео.
- Из-за сложности всей системы фокусировка фазового типа может страдать от бэк- и фронт-фокуса. При этом камера будет систематически фокусироваться чуть-чуть дальше объекта съёмки или немного перед ним. Итог один: сам объект, на котором камера фокусировалась, в итоге окажется немного нерезким. Проблема бэк- и фронт-фокуса решается настройкой оборудования в сервисном центре. В случае продвинутых фотокамер (начиная с Nikon D7200) настроить фокусировку можно самостоятельно прямо в меню аппарата.
- Неполное покрытие датчиками фокусировки площади кадра. Наверняка вы замечали, что все точки фокусировки обычно расположены ближе к центру кадра, тогда как с краю нет ни одной. Это связано с конструктивными особенностями всей системы фазовой фокусировки. Тут общая закономерность проста: чем более продвинутая камера у вас в руках, тем, как правило, больше датчиков фокусировки в ней установлено, и тем большая площадь кадра ими покрыта. Впрочем, стоит сказать, что некоторые профессионалы часто используют вообще одну-единственную центральную точку фокусировки и другими почти не пользуются. Ведь центральная точка фокусировки самая чувствительная, а после фокусировки по центру кадра снимок всегда можно перекомпоновать.
Контрастный тип фокусировки
Этот тип фокусировки устроен проще: для него не нужен специальный отдельный модуль и система зеркал, ведь «датчиком фокусировки» выступает сама матрица фотоаппарата. Электроника камеры анализирует картинку, получаемую матрицей, и оценивает её контраст в выбранной точке. Если контраст не максимальный, она пытается перефокусировать объектив так, чтобы контраст увеличился. Так автоматика постепенно добивается максимальной детализации картинки в выбранной точке.
В современных зеркальных фотокамерах этот тип фокусировки используется при работе в режиме Live View. В беззеркальных же камерах он является основным.
Плюсы контрастного типа фокусировки:
- Простота и надёжность конструкции. Для реализации этого типа фокусировки не требуется дополнительных датчиков, зеркал и прочего. Именно благодаря такой простой конструкции беззеркальные аппараты, где используется только контрастный автофокус, столь компактны: из них убрали систему зеркал и модуль фазовой фокусировки. К тому же, поскольку аппарат ориентируется не на показания отдельно расположенного модуля фокусировки, а непосредственно на матрицу фотокамеры, при контрастной фокусировке исключены случаи бэк- и фронт-фокуса.
- Фокусироваться можно по всему полю кадра, а не только в пределах имеющихся точек фокусировки. Модули фазового автофокуса часто грешат тем, что все их (пусть и многочисленные) датчики находятся аккурат в центре кадра. Это не даёт сфокусироваться по краю снимка — там просто нет ни одной точки фокусировки. Таких проблем не знает контрастная фокусировка. Здесь мы можем выбрать любое место на плоскости будущего снимка для наводки на резкость (даже с самого края), ведь есть возможность задействовать в фокусировке любую область матрицы фотокамеры.

Экран Live View камеры Nikon D810. Точку контрастного автофокуса (красный квадратик в левом верхнем углу) можно перемещать по всему полю кадра, в том числе «загоняя» её впритык к краям кадра. Такого не позволит сделать фазовый автофокус.
Но тут стоит сделать оговорку: в беззеркальных камерах функция контрастного автофокуса реализована так, что всё же выбор точек фокусировки несколько ограничен, они не покрывают абсолютно всей площади кадра.
- Возможность реализации дополнительных функций фокусировки, таких как распознавание лиц.
- Возможность использования автофокуса в момент видеозаписи. Однако пока эта возможность есть не во всех аппаратах, оснащённых контрастной фокусировкой.
- Теоретически высокая точность фокусировки. Сам принцип контрастной фокусировки позволяет добиться идеального качества фокусировки. Однако касательно её точности есть ряд оговорок, зависящих от реализации системы в конкретных аппаратах. Об этом мы поговорим в «минусах».
Минусы контрастного типа фокусировки:
- Медленная скорость работы. Наверняка все владельцы зеркалок замечали, что в режиме Live View камера фокусируется медленнее. Всему виной как раз контрастный автофокус, использующийся в этом режиме. Пускай с каждым следующим поколением фотокамер скорость работы фазового автофокуса увеличивается, пока что по этому критерию он уступает фазовому типу.
- Требовательность к освещению. Скорость работы контрастной фокусировки упадёт ещё сильнее, если снимать при недостаточном освещении.
- Практическая реализация контрастного автофокуса не всегда идеальна. Мы уже говорили о том, что практическое исполнение в различной фотоаппаратуре контрастного автофокуса не всегда раскрывает его теоретические достоинства. И вот ещё одна особенность: некоторые модели фотокамер предлагают фотографу фокусироваться не по конкретной точке изображения, а по крупной рамке, перемещаемой по плоскости кадра. Внутри неё может уместиться множество разных деталей, а значит, возможны и ошибки фокусировки: кто знает, на что именно внутри этой рамки захочет сфокусироваться камера?.. Поэтому недорогие беззеркалки (в которых такая ситуация и случается) не очень удобно использовать со светосильной оптикой. Прежде всего, они созданы для работы с универсальными китовыми объективами, не обладающими высокой светосилой. Поэтому, имея недорогую беззеркальную камеру, не спешите дополнять комплект светосильной портретной оптикой: вполне возможно, большинство ваших снимков будет не совсем резкими. C другой стороны, если фотокамера позволяет фокусироваться по очень малому участку кадра, наоборот, можно добиться точной наводки на резкость при работе со светосильной оптикой.

Экран фотокамеры Nikon D810. Красный прямоугольник — зона фокусировки контрастного автофокуса. Она достаточно маленькая для точной фокусировки даже со светосильной оптикой.
- Ограниченные возможности по съёмке быстрого движения ввиду медленной работы всей системы контрастного автофокуса. Она просто не будет успевать за объектом в движении.
Автофокус в современных зеркальных фотоаппаратах. Когда какой использовать?
На сегодняшний день в зеркальных камерах используются оба типа фокусировки. Фазовый тип используется при обычной съёмке через оптический видоискатель, он быстр, точен, чувствителен. Переключаясь в режим Live View, вы задействуете контрастный автофокус. Таким образом, вы можете выбирать тот тип фокусировки, который наиболее оптимален в данной съёмочной ситуации. К примеру, я использую фазовый автофокус при съёмке динамичных сюжетов, при работе с недостаточным освещением. Во время съёмки натюрмортов или пейзажей я предпочитаю контрастный автофокус в режиме Live View: он позволяет фокусироваться в том месте кадра, в котором я захочу, без последующей перекомпоновки.
Вместо заключения хотелось бы напомнить о том, что в 90% случаев размытые кадры получаются не по вине техники и системы автофокуса, а по вине фотографа. Ведь мало иметь мощный инструмент, нужно научиться с ним работать. Автоматическая фокусировка имеет множество параметров и настроек, существует большое количество приёмов работы с автофокусом. О них мы поговорим в следующих уроках.
Если промахов при этом не возникает (они бывают при использовании светосильных объективов), то всё отлично!
Хоть у Вас прочитал что некоторые предпочитают фокусироваться по одной центральной точке и это нормально. А то думал что это я такой ущербный. Я всегда так делаю и не понимаю накой там еще куча датчиков которые еще и хуже фокусируются. Неужели кому-то трудно притопить кнопку сфокусировав куда надо, а потом перкомпоновать кадр. Или я все-таки неправильно делаю что всегда по центральной точке фокусируюсь и потом перекомпоновываю?
Потому что мы стараемся сделать упор на практических аспектах применения.
плохо. фактически ничего не сказано о принципах работа обоих типов аф. почему? это явно помоглобы начинающим фотолюбителям в освоении техники. почему не сказано, нарример, о том, что контрастный аф де-факто оценивает гистограмму? почему вообще не рассказаны принципы работы фазового аф?
- Смотри, сколько на небе звездов!
- Нет, звездей!
- Нет, звездов!
- Нет, звездей! Товарищ, вот вы рассудите нас!
- Да вы что, мужики, я и словей таких-то не знаю.
Задолго до выхода D7000 была эта функция во всех камерах (за исключением самых любительских) -)))
Возможность настройки автофокуса появилась с D7000 (среди кропов), а не с D7200
Айрат, спасибо, что поделились своим мнением более развернуто :)
1. Во-первых, каждый автор имеет право на высказывание своего личного мнения, на свой личный опыт. Во-вторых, надо понимать, что в разных статьях речь идет о разных типах оборудования. К примеру, в статье о велосипедах будет написано: "этот велосипед ездит очень быстро", а в другой статье, посвященной яхтам — "эта яхта очень быстроходна"... Вы же не станете ругать журнал за то, что его авторы в разных статьях придерживаются противоречащих друг другу мнений :)
2. Да, я счел указанные вами детали не нужными в статье. Почему? Потому что статья призвана прежде всего дать практические советы фотографу, а не не утопить его в теоретических дебрях, которые будут интересны скорее технарю-теоретику, а не фотографу. Я предпочитаю делиться практическим опытом.
Многие из приведенных вами тезисов весьма спорны. Вообще, о таких вещах лучше спорить со "знатоками" на форумах техническо-теоретической тематики. Я практик и лишь поделюсь своим мнением, не претендующим на абсолютную объективность.
Например, в режиме Live View современные зеркалки с их "не подходящими" объективами фокусируются со скоростью не хуже средних беззеркалок с якобы "подходящими" для контрастного автофокуса объективами. Мой D810 быстро и очень точно фокусирует в режиме Live View даже старый отверточный Nikkor 85 1.4D.
Что касается видеосъемки, то как раз таки контрастный автофокус обычно там и применяют (если применяют АФ вообще). Просто потому, что при видеосъемке пользуются экраном камеры, а не видоискателем. Многие зеркалки отлично фокусируются с помощью контрастного АФ прямо во время видеозаписи, и с этим никаких проблем нет. А некоторые беззеркалки вообще "заточены" под съемку видео и при этом оснащены именно контрастным автофокусом. Почитайте например о Lumix GH-4 и технологии DFD, которая позволила значительно ускорить контрастную АФ в этой беззеркалке.
1. Противоречивость
с другими статьями на этом сайте. Вы пишете, что контрастный АФ медленный, при этом публикуете обзоры беззеркалок, в которых отмечаете их быструю систему АФ.
Т.е. нужно было отметить, что скорость контрастного АФ очень сильно зависит от конкретной реализации
2. Вы начинаете описывать принципы работы фазового и контрастного АФ, но останавливаетесь не полпути не сказав о принципиальных отличиях этих типов АФ, и в результате неясно, откуда проистекают их достоинства и недостатки.
Фазовый АФ позволяет определить расстояние до объекта: величину и знак "расфокусировки", что позволяет сразу определить на какое расстояние и куда нужно переместить линзы в объективе. Контрастный АФ всего лишь измеряет
контрастность участка изображения, по которой нельзя понять сразу, можно её улучшить или нет. Для этого нужно немного переместить линзы объектива и посмотреть, как изменилась контрастность, при этом не ясно, куда двигать линзы; вперёд или назад.
Отсюда вытекают разные требования к
-моторам объективов: для фазового АФ мотор должен уметь передвигать линзы на точно определённое
расстояние, для контрастного уметь двигать линзы очень мелкими и частыми шагами.
-к схеме работы с матрицей: для контрастного АФ нужно уметь считывать данные с матрицы с очень высокой частотой
Тогда становится понято
- почему зеркалки медленно фокусируются в режиме LiveView;
-почему контрастный АФ крайне плохо работает в режиме следящей фокусировки и плохо подходит для видеосъёмки;
- почему даже производители беззеркалок ставят на матрицы датчики фазового АФ
Айрат, чего, на Ваш взгляд, не хватает в этой статье? Если учесть, что она действительно рассчитана на тех фотографов, которые недавно взяли зеркальную камеру в руки.
Частое упоминание известного бренда говорит лишь о том, что подготовка такого большого числа бесплатных и интересных уроков фотографии стала возможной благодаря сотрудничеству с Nikon. Все уроки готовятся на базе техники Nikon, однако будут полезны и обладателям других марок камер.
Для начинающих вполне сойдет. ИМХО. Частое упоминание известного бренда как бы намекает, что статья не имеет цели научить чему то, задача совсем другая.
Говоря о контрастном аф нужно было упомянуть, что в большинстве камер оценка происходит в области, ограниченной специальной рамкой аф. Анализируется контраст rgb картинки. По всему кадру это сделать быстро нельзя. Даже маленький участок интерполировать сложно. Отсюда и тормоза.
И основной плюс контрастного аф перед фазовым -точность.
Неплохо бы было упомянуть о гибридных автофокусах.
Слабая статья