I sistemi di messa a fuoco automatica sono una tecnologia complessa ed è un'area che ha visto un continuo sviluppo per decenni. L'AF con rilevamento di fase è stato tradizionalmente il sistema preferito, poiché fornisce la maggiore velocità e precisione richieste dai migliori fotografi professionisti. È stata l'inclusione del PDAF a mantenere il predominio delle reflex digitali come scelta professionale per tutti gli anni 2000, mentre le fotocamere mirrorless compatte e bridge sono state costrette a utilizzare il sistema di rilevamento del contrasto più lento.
Le cose stanno cambiando rapidamente, tuttavia, e l'attuale raccolto di fotocamere mirrorless con obiettivi intercambiabili è dotato di sistemi AF che non solo rivaleggiano, ma in realtà superano le loro equivalenti DSLR.
Samsung ha ulteriormente progredito in questo progresso con l'annuncio del suo nuovo ISOCELL GN2, un sensore CMOS (semiconduttore di ossido di metallo complementare) da 50 MP dotato del sistema Dual Pixel Autofocus di nuova generazione dell'azienda.
Soprannominato "Dual Pixel Pro", il nuovo metodo è molto simile alla tecnologia impiegata da Canon e fa pieno uso di tutti i pixel nella matrice di sensori per la funzionalità AF. Prima di esplorare i dettagli del nuovo approccio che Samsung sta adottando, aiuta a capire le differenze tra i metodi AF.
Rilevazione del contrasto vs PDAF
Il dSLR utilizzava tradizionalmente un sensore separato e dedicato per le funzioni di messa a fuoco automatica a rilevamento di fase, indipendente dal sensore di immagine principale. La luce è entrata nell'obiettivo e la maggior parte è stata riflessa nel pentaprisma, per creare l'immagine nel mirino ottico (OVF). La percentuale rimanente di luce è effettivamente passata attraverso una porzione traslucida dello specchio reflex ed è stata misurata dai sensori AF.
Nelle fotocamere compatte e nelle prime CSC (Compact System Camera) la rimozione dello specchio significava che il sensore di immagine stesso doveva essere utilizzato per le funzioni di messa a fuoco, ma non aveva la capacità di consentire PDAF. Invece il sensore ha cercato il contrasto lungo i bordi in una scena per giudicare quando tutto era nitido. Questo era più lento da funzionare e inefficace in condizioni di scarsa illuminazione.
Il design Dual pixel
Uno degli svantaggi del PDAF sul sensore è che alcuni dei fotositi dovevano essere bloccati per consentire il giudizio sulla messa a fuoco, riducendo la risoluzione complessiva dell'immagine. I design Dual Pixel presentano due fotodiodi per pixel, anziché una singola unità, che possono essere utilizzati entrambi per raccogliere informazioni fotografiche, fornendo al contempo un mezzo per misurare le differenze di fase tra ciascun lato. Una volta che entrambi i lati si allineano, la fotocamera "sa" che l'immagine è a fuoco.
Canon spiega il sistema in questo modo:
"Ogni pixel sul sensore di immagine CMOS ha due fotodiodi fotosensibili separati, che convertono la luce in un segnale elettronico. Indipendentemente, ogni metà di un pixel rileva la luce attraverso micro lenti separate, in cima a ciascun pixel. Durante il rilevamento AF, le due metà di ogni pixel - i due fotodiodi - invia segnali separati, che vengono analizzati per le informazioni di messa a fuoco. Quindi, un istante dopo, quando viene registrata un'immagine o un fotogramma video, i due segnali separati da ciascun pixel vengono combinati in uno solo, per immagine scopi di acquisizione. Ciò migliora notevolmente la velocità dell'AF sulla maggior parte dell'area su cui stai mettendo a fuoco. Il risultato è l'autofocus a rilevamento di fase, che sorveglia la scena e riconosce non solo se un soggetto è a fuoco o meno, ma in quale direzione (vicino o lontano) e di quanto ".
L'approccio Samsung
Secondo Samsung questo approccio segue il design della visione umana, in cui le informazioni di entrambi gli occhi vengono combinate per trovare la messa a fuoco. Tuttavia, l'azienda giapponese ha sviluppato ulteriormente il concetto.
Dove Dual Pixel AF di ultima generazione divide il fotodiodo al centro, la disposizione sull'ISOCELL GN2 lo divide diagonalmente. Ciò consente di valutare sia lo spostamento sinistra-destra che le differenze di fase su-giù, offrendo ancora più precisione e velocità, soprattutto in condizioni di scarsa illuminazione e con soggetti rapidi.
La tecnologia Dual Pixel Pro utilizza 100 milioni di fotodiodi a rilevamento di fase che percepiscono le fasi sia verticalmente che orizzontalmente per una messa a fuoco automatica più rapida e precisa.
Samsung
Samsung evidenzia anche i vantaggi nel distinguere i modelli. Mentre i vecchi sistemi PDAF facevano fatica a "distinguere tra i lati sinistro e destro di modelli come strisce orizzontali parallele", il PD superiore / inferiore rende le telecamere più in grado di concentrarsi su modelli complessi, come su una maglietta fantasia.
Altri vantaggi
Il nuovo sensore è in grado di registrare immagini da 100 megapixel, grazie al suo algoritmo di mosaico intelligente, che crea "tre livelli individuali di fotogrammi da 50 MP in verde, rosso e blu". "Questi fotogrammi vengono quindi ingranditi e uniti per produrre un'unica fotografia con risoluzione ultra elevata di 100 MP", afferma Samsung.
La gamma dinamica è migliorata anche grazie al "HDR sfalsato" di Samsung, che impiega un rolling shutter per creare esposizioni multiple in una singola immagine, riducendo il consumo di energia del 24% rispetto alle iterazioni precedenti.
È presente anche Smart ISO Pro, che crea immagini HDR utilizzando ISO variabile, utilizzando il controllo del guadagno di conversione intelligente, per ridurre i problemi legati al movimento, come il blend ghosting.
Sono disponibili anche video Full HD a 480 fps e 4K a 120 fps.
Con il sensore già in produzione potremmo vedere il suo debutto sugli smartphone entro pochi mesi.
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