¿Por qué las cámaras sin espejo tienen un autoenfoque más rápido que las SLR que usan la visualización en vivo?

Con las cámaras de principios de 2013, generalmente se acepta que el uso del enfoque automático de detección de contraste en las cámaras réflex (es decir, la visualización en vivo en la mayoría de las cámaras réflex) es algo que es realmente adecuado solo para sujetos estáticos, o cercanos a estáticos, debido a la baja velocidad de enfoque. Por otro lado, las mejores cámaras sin espejo actuales (la Olympus OM-D E-M5 a menudo se cita aquí) tienen sistemas de enfoque automático que son significativamente más rápidos para lograr un bloqueo de enfoque, si no están a la altura del rendimiento de la detección de fase sistemas de enfoque automático.

Tengo entendido que ambos sistemas están utilizando la misma tecnología, entonces, ¿por qué las cámaras sin espejo tienen sistemas de enfoque automático mucho más rápidos que las SLR en el modo Live View? ¿Es el caso de que las lentes para sistemas sin espejo están optimizadas para un rendimiento rápido de CDAF, y si es así, cuáles son esas optimizaciones?

Editar: en respuesta a una de las respuestas, no estoy pensando en cómo las cámaras como la serie Nikon 1 o la Canon EOS M tienen un enfoque automático más rápido debido al uso de elementos de detección de fase en el sensor; Entiendo cómo usar una tecnología completamente diferente mejorará las cosas: lo que me interesa aquí es cómo algunos fabricantes han hecho que el enfoque automático de detección de contraste sea mucho más rápido de lo que aparentemente es posible en las SLR. Un razonamiento similar se aplica a la serie Sony SLT, ya que nuevamente utiliza PDAF en lugar de CDAF.

La razón principal es que las lentes DSLR están optimizadas para la detección de fase . Cada componente de la lente está diseñado para un movimiento rápido y para detener el vidrio en un momento preciso. La detección de contraste, por otro lado, funciona mejor con motores paso a paso capaces de cambiar rápidamente las direcciones para que pueda mover los lentes hacia adentro y hacia atrás buscando el mayor contraste en la imagen.

La detección de fase sabe de inmediato dónde está el foco y cuánto deben moverse las lentes para lograr un enfoque perfecto. La detección de contraste necesita "encontrarlo". Esto obliga a diferentes soluciones de ingeniería en la fabricación de lentes.

Además, las réflex digitales generalmente se hacen con visión en vivo como una ocurrencia tardía . La mayoría de los fabricantes lo consideran una ayuda de enfoque manual. No intentan crear un AF rápido para video, ya que saben que los fotógrafos profesionales de video generalmente transmiten el enfoque manual (no es que tengan ninguna opción con ese rendimiento ...), mientras que los fotógrafos generalmente usan visores de todos modos. Por lo tanto, rara vez tienen procesadores dedicados para la detección de contraste, y si la CPU principal está ocupada con el enfoque, no funciona tan bien como la unidad dedicada.

Además, la afirmación en su pregunta no es del todo cierto . Las DSLR SLT de Sony tienen AF que es mucho más rápido en la visualización en vivo que Mirrorless, ya que el diseño SLT básicamente permite que la cámara utilice completamente sus sensores PDAF (Detección automática de fase) todo el tiempo durante la visualización en vivo. Entonces obtienes AF de calidad DSLR con Live view al mismo tiempo. Además, la generación anterior de cámaras réflex digitales de Sony ofrecía Quick AF Live View , que nunca volcó el espejo principal para Live View, sino que usó un sensor secundario en el visor que permite un AF de calidad DSLR por un precio de retraso adicional antes de tomar la foto (el espejo tuvo que voltearse arriba para capturar la fotografía).

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Desde que esta pregunta y respuesta se escribieron originalmente, mucho ha cambiado en la forma en que diferentes tipos de cámaras implementan AF y en los niveles en los que se realizan esas implementaciones.

Muchas DSLR actuales ahora tienen AF híbrido de detección de fase / detección de contraste basado en sensor de imagen en Live View que rivaliza o incluso supera el rendimiento del AF basado en sensor de imagen en muchas cámaras sin espejo actuales. En particular, el Dual Pixel CMOS AF de Canon funciona tan bien en términos de velocidad y precisión como muchas cámaras sin espejo actuales.

La gran diferencia hoy (septiembre de 2017) es que las réflex digitales pueden ofrecer lo mejor de ambos sistemas: AF de detección de fase dedicado basado en sensor AF o PD / CDAF híbrido basado en sensor de imagen principal que es comparable a cualquier cosa en una cámara sin espejo, mientras que las cámaras sin espejo pueden Solo ofrecemos la segunda opción.

Los sistemas de detección de fase desde el principio fueron diseñados para ser rápidos, incluso si eso significaba sacrificar un poco de precisión. En los primeros sistemas, la cámara echó un vistazo, decidió hasta qué punto era necesario mover el foco y envió un mensaje a la lente. La lente se movió en esa cantidad y se detuvo allí. Si desea afinar el AF, puede presionarlo hasta la mitad para acercar la lente, levantar el botón del obturador y luego presionar hasta la mitad. Dado que la lente debería viajar menos, debería resultar en un enfoque más preciso. Los diseños de lentes más recientes han incluido una forma para que el lente comunique una posición precisa del mecanismo de enfoque a la cámara. Esto ha llevado a un enfoque más preciso con muy poca o ninguna penalización de velocidad.

La velocidad del enfoque de detección de contraste ha mejorado constantemente a medida que aumenta la potencia de procesamiento de las cámaras. Dado que el enfoque de contraste requiere varios ciclos de medición y movimiento, cuantos más pasos por segundo pueda procesar su cámara, más rápido realizará esos cálculos múltiples. Las nuevas lentes diseñadas específicamente para las cámaras sin espejo están optimizadas para enfocar usando detección de contraste o un híbrido que combina el enfoque de detección de contraste y fase usando el sensor de imágenes. Y mientras que los fabricantes de DSLR se han concentrado principalmente en construir matrices de enfoque mejoradas para el enfoque de detección de fase, los fabricantes sin espejo ponen mucho más esfuerzo en mejorar el enfoque de detección de contraste.

Roger Cicala en lensrentals.com escribió recientemente una serie sobre el rendimiento del enfoque que es bastante detallada y toca varios de estos temas. Es mucho material para revisar, pero me pareció una lectura interesante.

http://www.lensrentals.com/blog/2012/07/autofocus-reality-part-1-center-point-single-shot-accuracy http://www.lensrentals.com/blog/2012/07/autofocus -reality-part-ii-1-vs-2-and-old-vs-new http://www.lensrentals.com/blog/2012/07/autofocus-reality-part-3a-canon-lenses http: / /www.lensrentals.com/blog/2012/08/autofocus-reality-part-3b-canon-cameras http://www.lensrentals.com/blog/2012/09/autofocus-reality-part-4-nikon- fotograma completo

Es simplemente un caso de optimización. Los sensores utilizados en esas cámaras se han optimizado para realizar un enfoque automático eficiente. Algunos usan detección de contraste, mientras que otros incluso tienen sensores de detección de fase.

En el caso del OM-D E-M5, utiliza la función de detección de contraste, que es básicamente un bucle que mide el contraste local, mueve la lente y repite hasta encontrar el máximo contraste. Esta última generación de sensores realiza esta iteración a 240 Hz con procesamiento para analizar los datos correspondientemente rápido. Olympus confía tanto en su capacidad para hacer esto más rápido que las DSLR que no está considerando la detección de fase en el chip.

Nikon, por otro lado, elige usar la detección de fase, por lo que pueden enfocarse tan rápido. Ese sistema requiere muchas menos iteraciones, como en una DSLR que usa el OVF, porque los datos recopilados informan a la cámara sobre la dirección y la cantidad de enfoque erróneo. Esto no es lo suficientemente preciso como para hacerlo de una sola vez, pero llega bastante rápido. Una cosa a tener en cuenta es que los divisores para la detección de fase en chip son pequeños, por lo que estos sistemas no funcionan tan rápido como los utilizados por las DSLR con poca luz. Las cámaras Nikon 1 cambian a AF de detección de contraste cuando hay poca luz.

Como mencionas, las lentes influyen en la velocidad del enfoque automático. La clave está en el bucle descrito anteriormente. Con detección de contraste, la cámara mueve continuamente la lente en pequeños incrementos. En contraste (sin juego de palabras), la detección de fase hace la mayoría del enfoque con un movimiento más grande. Los motores, los controles y la retroalimentación de la lente deben ajustarse para cada caso en particular. En el caso de las lentes DSLR modernas, el motor ultrasónico utilizado en muchas lentes funciona en contra de ellas.

Por ejemplo, Canon introdujo lentes con motores lineales (STM) con la EOS M, mientras que sus lentes de alta gama cuentan con ultrasonidos (USM). A lo largo del lanzamiento, se indicó explícitamente que los nuevos motores están diseñados para funcionar mejor con el enfoque automático de la EOS M, que utiliza detección de contraste para ajustar el AF después de que la detección de fase coloca el foco en el área del estadio.