¿Por qué mi cámara no puede enfocar automáticamente con poca luz con una apertura pequeña?

Mi pregunta no es sobre "cómo enfocar con poca luz" o "cómo enfocar una cámara". La pregunta es ¿por qué la cámara no puede enfocar automáticamente con poca luz con números f altos?

En estas condiciones, puedo ver y diferenciar los objetos a través del visor, entonces, ¿por qué la cámara no puede hacer lo mismo incluso con los ISO más altos? ¿Qué falla en el mecanismo de enfoque automático de la cámara en estas condiciones?

Más información: La cámara es Canon 600D. El ISO más alto probado fue 12800. La escena era una vista exterior desde mi ventana en la noche. Lo intenté muchas veces, pero cada vez que la cámara no pudo enfocar automáticamente a un número f mayor. Intenté incluso el ISO más alto como se mencionó, pero fue en vano.

Hay una razón muy específica por la cual las cámaras no pueden enfocar más allá de f / 5.6 la mayor parte del tiempo (o f / 8 en cámaras de grado profesional de gama alta). Cabe señalar que el sensor de imagen de la cámara, que es lo que afecta a ISO, no maneja AF en una cámara de tipo DSLR como la 600D. Una unidad de AF dedicada con su propio sensor especial que se encuentra debajo del espejo reflejo medio plateado es realmente responsable del manejo del enfoque automático.

El primer problema es comparar su vista con el sensor AF (o incluso el sensor de imagen) en una cámara. El ojo humano es un dispositivo biológico realmente sorprendente. Como dispositivo de imagen, aunque en términos de resolución puede ser algo mediocre para los estándares de sensores digitales de hoy, en todos los demás aspectos es muy superior a cualquier cosa hecha por el hombre. Nuestra vista es verdaderamente dinámica y se adapta muy rápidamente a cambios relativamente pequeños de luz ... como cuando coloca el visor de una DSLR a la vista. La mecánica de detección de luz de su ojo y cerebro reacciona de inmediato a la caída de la luminosidad, ensancha la pupila (iris), aumenta la sensibilidad de los conos y bastones en la retina y probablemente también ajusta la forma en que su cerebro percibe la luz más tenue. Todo eso sucede en un abrir y cerrar de ojos .

En contraste, los sensores digitales no son realmente dinámicos en ese sentido. El sensor de imagen de su cámara tiene un rango fijo de luminancia que puede grabar, desde cero hasta su punto de saturación máximo ... llamado rango dinámico. Ese rango no cambia, sin embargo, puede grabar imágenes de cualquier rango de contraste siempre que se encuentren dentro del rango dinámico fijo del sensor. (El ojo humano tiene tanto una adaptación dinámica a la luz como un rango no fijo de sensibilidad a la luminancia ... a la luz del día normal, por ejemplo, el ojo humano generalmente no puede ver profundamente en las sombras ... sin embargo, si realmente se mueve hacia las sombras y permanezca allí por un tiempo, sus ojos se adaptarán a la luz más tenue con el tiempo y el rango de sensibilidad de sus ojos será diferente al de la luz del día).

La unidad AF de una DSLR también es un sensor digital ... y, por lo tanto, está sujeto a las mismas reglas generales que un sensor de imagen normal. Sin embargo, a diferencia de un sensor de imágenes, los sensores AF no tienen la capacidad de amplificarse de acuerdo con ISO y, por lo tanto, compensan una apertura más estrecha ... trabajan en una sensibilidad fija y, por lo tanto, tienen que trabajar con menos y menos luz cuanto más estrecha sea la apertura . Los sensores AF están diseñados para ser altamente sensibles, ya que la unidad AF en la que reside el sensor es responsable de dividir la muy poca luz que se dirige hacia la unidad AF (que es una fracción bastante pequeña de toda la luz que baja por la lente en general ... apenas el 60% de la mitad de la luz total como máximo, ya que la mitad se refleja hacia arriba en el visor, y el espejo de la unidad AF debajo del espejo reflejo principal suele tener alrededor del 40-60% del tamaño del espejo reflejo principal). Una lente especial sobre el sensor AF es responsable de dividir aún más la luz ... en tantos puntos AF como tenga su cámara (9, en el caso de la 600D), y cada uno de esos haces de luz se divide una vez más para soportar la fase -shift de detección de AF. El sensor AF en sí está compuesto por filas divididas de "píxeles" CMOS, cada una de las cuales detecta la luz de uno de los 18 haces divididos proyectados por la lente especial de las unidades AF.Por ahora, debería ser evidente con cuánta luz debe funcionar un sensor de AF .

Esta limitación generalmente no afecta el uso normal de DSLR todos los días con cámaras Canon como la 600D. Las cámaras Canon realizan AF mientras el objetivo está completamente abierto (a la máxima apertura). Siempre que su lente sea una lente f / 5.6 o más rápida, el AF debería funcionar independientemente de la apertura que haya seleccionado realmente. Puede seleccionar f / 22, y la cámara realizará AF antesdeteniendo la apertura hacia abajo y abriendo el obturador para exponer una fotografía. La única vez que las limitaciones de sensibilidad de un sensor de AF serían un problema es cuando trabaja con una apertura menor que f / 5.6 (generalmente, f / 8). Esto puede ocurrir cuando conecta un teleconvertidor, ya sea 1.4x o 2x, a una lente que no tiene una apertura inicial lo suficientemente amplia. Puede conectar un TC 1.4x a una lente f / 4 y aún AF, pero no una lente f / 5.6 o más lenta. Puede conectar un TC 2x a una lente f / 2.8 y aún AF, pero no a una lente f / 3.5 o más lenta. Si tiene la suerte de utilizar uno de los cuerpos de la serie 1 de Canon (incluido el 1D X con la versión de firmware actual, así como otros modelos como el 5D Mark III, 7D Mark II, etc.), tendrá la capacidad AF a f / 8 con al menos el punto AF central, sin embargo, incluso eso tiene sus limitaciones ...

Debido a que los sensores AF tienen que funcionar con tan poca luz, esto también limita sus capacidades para disminuir la luz. Si está tomando una fotografía que requiere ISO 12800 en una 600D, entonces hay MUY poca luzpara trabajar con ... probablemente demasiado poco para que el sensor de AF haga lo que debe hacer en lentes comunes. Si está utilizando la lente del kit más común que viene con la cámara, su rango de apertura máxima es f / 3.5 a 18 mm yf / 5.6 a 55 mm. Ninguna de esas aberturas es lo suficientemente amplia como para permitir el AF con muy poca luz. Tendría que usar al menos una lente f / 2.8, pero probablemente una lente f / 1.8 o f / 1.4 para obtener un rendimiento AF decente con una luz tan baja que necesitara usar ISO 12800. Canon fabrica varias lentes de 50 mm con una gran amplitud. aberturas También hay varios objetivos zoom de nivel profesional que tienen aperturas máximas de f / 2.8. Necesitaría una de esas lentes para AF en la oscuridad.

Primero, la parada F no hace nada hasta que hace clic en el disparador (o el botón de vista previa DoF). Mientras mira por el visor, la abertura está abierta independientemente de cuál sea su parada F.

En segundo lugar, el ISO se aplica en el sensor y hasta que se presiona el botón del obturador (o se activa el bloqueo del espejo) hay un espejo en la forma que le permite ver a través del visor.

Tercero, la FA necesita contraste para determinar qué está enfocado y qué no. La cantidad de luz contribuye indirectamente a esto ya que más luz permitirá más detalles (hasta cierto punto). Tome una foto de un pedazo de papel iluminado o una pared blanca en algún momento y vea qué tan confundida se pone su FA. Independientemente de la cantidad de luz que haya, el AF debe poder distinguir dónde termina una cosa y comienza otra, y esto es difícil con poca luz, pero la apertura y el ISO no tienen nada que ver con eso porque se aplican después de abrir el obturador .

Además, un número F alto (como F / 11 o F / 22) significa un pequeño orificio, menos luz. Un número f bajo (F / 1.8, F / 4) significa un agujero más grande, más luz. Sin embargo, todavía no afecta la FA.