التركيز التلقائي
يستخدم نظام التركيز التلقائي ( AF ) مستشعرًا ونظام تحكم ومحركًا للتركيز على نقطة أو منطقة محددة تلقائيًا أو يدويًا. أما جهاز تحديد المدى الإلكتروني ، فيحتوي على شاشة عرض بدلًا من المحرك، ويجب ضبط النظام البصري يدويًا حتى ظهور المؤشر. وتُصنف طرق التركيز التلقائي إلى أنواع نشطة وسلبية وهجينة .
تعتمد أنظمة التركيز التلقائي على مستشعر واحد أو أكثر لتحديد التركيز الصحيح. بعض هذه الأنظمة يعتمد على مستشعر واحد، بينما يستخدم البعض الآخر مجموعة من المستشعرات. تستخدم معظم كاميرات SLR الحديثة مستشعرات بصرية مثبتة عبر العدسة ، مع مجموعة مستشعرات منفصلة لقياس الإضاءة ، مع إمكانية برمجة هذه المجموعة الأخيرة لإعطاء الأولوية لقياس الإضاءة في نفس منطقة مستشعر التركيز التلقائي أو أكثر.
عادةً ما يكون التركيز التلقائي البصري عبر العدسة أسرع وأكثر دقة من التركيز اليدوي باستخدام عدسة الرؤية العادية، مع إمكانية تحقيق تركيز يدوي أكثر دقة باستخدام ملحقات خاصة مثل عدسات التكبير. وتُعدّ دقة التركيز التلقائي في حدود ثلث عمق المجال عند أوسع فتحة للعدسة شائعة في كاميرات SLR الاحترافية ذات التركيز التلقائي.
تتيح معظم كاميرات التركيز التلقائي متعددة المستشعرات اختيار المستشعر النشط يدويًا، بينما يوفر العديد منها اختيارًا تلقائيًا للمستشعر باستخدام خوارزميات تحاول تحديد موقع الهدف. وتستطيع بعض كاميرات التركيز التلقائي اكتشاف ما إذا كان الهدف يتحرك باتجاه الكاميرا أو بعيدًا عنها، بما في ذلك السرعة والتسارع، والحفاظ على التركيز - وهي وظيفة تُستخدم بشكل أساسي في تصوير الرياضة والحركة. تُطلق كاميرات كانون على هذه الميزة اسم "التركيز التلقائي الذكي" (AI Servo )، بينما تُطلق عليها كاميرات نيكون اسم "التركيز المستمر".
تُستخدم البيانات المُجمّعة من مستشعرات التركيز التلقائي للتحكم في نظام كهروميكانيكي يقوم بضبط بؤرة النظام البصري. ومن أنواع التركيز التلقائي الأخرى جهاز تحديد المدى الإلكتروني ، حيث تُزوّد بيانات التركيز للمُشغّل، ولكن يظل ضبط النظام البصري يتم يدويًا.
تعتمد سرعة نظام التركيز التلقائي بشكل كبير على أوسع فتحة عدسة متاحة عند البعد البؤري الحالي. وتُعتبر فتحات العدسة من f / 2 إلى f / 2.8 هي الأنسب لسرعة ودقة التركيز. أما العدسات الأسرع من ذلك (مثل f / 1.4 أو f / 1.8) فتتميز عادةً بعمق مجال ضحل، مما يعني أن التركيز الصحيح يستغرق وقتًا أطول، على الرغم من زيادة كمية الضوء. معظم أنظمة الكاميرات الاستهلاكية لا تُركز تلقائيًا بكفاءة إلا مع العدسات التي لا تقل فتحة عدستها عن f / 5.6، بينما تستطيع الكاميرات الاحترافية التعامل مع فتحة عدسة f / 8، وهو أمر مفيد بشكل خاص للعدسات المستخدمة مع محولات التقريب .
تاريخ
بين عامي 1960 و1973، حصلت شركة لايتز (لايكا) [ 1 ] على براءات اختراع لمجموعة من تقنيات التركيز التلقائي وأجهزة الاستشعار المتوافقة معها. وفي عام 1976، عرضت لايكا كاميرا مبنية على تطويرها السابق في معرض فوتوكينا ، أطلقت عليها اسم كوريفوت، وفي عام 1978 عرضت كاميرا SLR مزودة بخاصية التركيز التلقائي كاملة التشغيل.
كانت كاميرا Konica C35 AF أول كاميرا ذات تركيز تلقائي يتم إنتاجها بكميات كبيرة ، وهي نموذج بسيط للتصوير الفوري تم إصداره في عام 1977. وكانت كاميرا Polaroid SX-70 Sonar OneStep أول كاميرا عاكسة أحادية العدسة ذات تركيز تلقائي ، تم إصدارها في عام 1978.
أصبحت كاميرا Pentax ME-F ، التي استخدمت مستشعرات التركيز في جسم الكاميرا مقترنة بعدسة آلية ، أول كاميرا SLR 35 مم ذاتية التركيز في عام 1981.
في عام 1983 أصدرت شركة نيكون كاميرا F3AF ، وهي أول كاميرا ذات تركيز تلقائي، والتي كانت تعتمد على مفهوم مشابه لكاميرا ME-F. [ 2 ]
كانت كاميرا مينولتا 7000 ، التي صدرت عام 1985، أول كاميرا SLR مزودة بنظام ضبط تلقائي للصورة مدمج، مما يعني أن مستشعرات الضبط التلقائي ومحرك القيادة كانا موجودين في جسم الكاميرا، بالإضافة إلى لفافة تقدم الفيلم المدمجة - والتي أصبحت فيما بعد التكوين القياسي لكاميرات SLR من هذه الشركة المصنعة، كما تخلت نيكون عن نظام F3AF الخاص بها وقامت بدمج محرك الضبط التلقائي للصورة والمستشعرات في الجسم.
قررت شركة كانون إيقاف إنتاج حامل العدسات FD والتحول إلى حامل العدسات EF الإلكتروني بالكامل مع العدسات الآلية في عام 1987.
كانت بنتاكس أول من قدم قياس مسافة التركيز لكاميرات SLR مع عدسات سلسلة FA و FA* من عام 1991. وقد تم طرح أول عدسات بنتاكس K AF ذات التركيز التلقائي في عام 1989. [ 3 ]
في عام 1992، عادت شركة نيكون إلى استخدام المحركات المدمجة في العدسات مع مجموعة عدسات AF-I و AF-S؛ واليوم لا تحتوي كاميرات DSLR للمبتدئين على محرك تركيز في الجسم نظرًا لتوافر المحركات في جميع عدسات AF المطورة حديثًا .
نشيط
تقوم أنظمة التركيز التلقائي النشط بقياس المسافة إلى الهدف بشكل مستقل عن النظام البصري، ثم تقوم بضبط النظام البصري للحصول على التركيز الصحيح.
توجد طرقٌ عديدة لقياس المسافة، منها الموجات فوق الصوتية والأشعة تحت الحمراء . في الحالة الأولى، تُصدر الكاميرا موجات صوتية، ومن خلال قياس زمن انعكاسها، تُحسب المسافة إلى الهدف. اشتهرت كاميرات بولارويد ، مثل سبيكترا و SX-70، بتطبيق هذا النظام بنجاح. أما في الحالة الثانية، فتُستخدم الأشعة تحت الحمراء عادةً لتحديد المسافة إلى الهدف عبر التثليث. وقد استخدمت الكاميرات المدمجة، مثل نيكون 35TiQD و28TiQD ، وكانون AF35M ، وكونتاكس T2 وT3 ، بالإضافة إلى كاميرات الفيديو القديمة، هذا النظام. وهناك طريقة أحدث، مُستخدمة في بعض الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية، كالهواتف المحمولة، تعتمد على مبدأ زمن الرحلة ، حيث يتم تسليط ضوء ليزر أو ضوء LED على الهدف، وحساب المسافة بناءً على الزمن الذي يستغرقه الضوء للوصول إلى الهدف والعودة. تُسمى هذه التقنية أحيانًا بالتركيز التلقائي بالليزر ، وهي موجودة في العديد من طرازات الهواتف المحمولة من مختلف الشركات المصنعة. كما أنها موجودة في الأجهزة الصناعية والطبية [ 4 ] .
ويُعد التركيز التلقائي الميكانيكي الموجود في بعض أجهزة التكبير استثناءً من النهج المكون من خطوتين، حيث يقوم بضبط العدسة مباشرة.
سلبي
تُحدد أنظمة التركيز التلقائي السلبي التركيز الصحيح من خلال إجراء تحليل سلبي للصورة الداخلة إلى النظام البصري. وهي لا تُوجه عادةً أي طاقة، مثل الموجات فوق الصوتية أو الأشعة تحت الحمراء، نحو الهدف. (مع ذلك، يلزم استخدام شعاع مساعد للتركيز التلقائي، عادةً ما يكون من الأشعة تحت الحمراء، عندما لا يكون الضوء كافيًا لإجراء قياسات سلبية). ويمكن تحقيق التركيز التلقائي السلبي عن طريق كشف الطور أو قياس التباين.
الكشف الطوري

يتم تحقيق كشف الطور (PD) عن طريق تقسيم الضوء الوارد إلى أزواج من الصور ومقارنتها. ويُستخدم كشف الطور السلبي عبر تسجيل الصورة الثانوية من خلال العدسة ( TTL SIR ) غالبًا في كاميرات SLR الفيلمية والرقمية . يستخدم النظام مُقسِّم شعاع (مُصمَّم كمنطقة صغيرة شبه شفافة من المرآة العاكسة الرئيسية، مُقترنة بمرآة ثانوية صغيرة) لتوجيه الضوء إلى مستشعر التركيز التلقائي في أسفل الكاميرا. تلتقط عدستان دقيقتان أشعة الضوء القادمة من الجانبين المتقابلين للعدسة وتُحوِّلانها إلى مستشعر التركيز التلقائي، مما يُنشئ مُحدِّد مدى بسيطًا بقاعدة داخل قطر العدسة. ثم تُحلَّل الصورتان بحثًا عن أنماط شدة الضوء المتشابهة (القمم والقيعان) ويُحسب خطأ الفصل لتحديد ما إذا كان الجسم في موضع التركيز الأمامي أو الخلفي. وهذا يُعطي الاتجاه وتقديرًا لمقدار حركة حلقة التركيز المطلوبة. [ 5 ]
يُعدّ نظام التركيز التلقائي المستمر (PD AF) في وضع التركيز المستمر (مثل "AI Servo" لكاميرات كانون ، و"AF-C" لكاميرات نيكون ، وبنتاكس ، وسوني ) عملية تحكم ذات حلقة مغلقة . أما نظام التركيز التلقائي المستمر في وضع قفل التركيز (مثل "One-Shot" لكاميرات كانون ، و"AF-S" لكاميرات نيكون وسوني ) فيُعتقد على نطاق واسع أنه عملية تحكم ذات حلقة مفتوحة تعتمد على "قياس واحد، حركة واحدة" ، ولكن لا يتم تأكيد التركيز إلا عندما يرصد مستشعر التركيز التلقائي هدفًا واضحًا. والفرق الواضح الوحيد بين الوضعين هو أن وضع قفل التركيز يتوقف عند تأكيد التركيز، بينما يحتوي وضع التركيز المستمر على عناصر تنبؤية للتعامل مع الأهداف المتحركة، مما يشير إلى أنهما نفس عملية الحلقة المغلقة. [ 6 ]
على الرغم من أن مستشعرات التركيز التلقائي عادةً ما تكون عبارة عن شرائط حساسة للضوء أحادية البعد (بارتفاع بضعة بكسلات وعرض بضع عشرات فقط)، فإن بعض الكاميرات الحديثة (مثل Canon EOS-1V و Canon EOS-1D و Nikon D2X ) تتميز بمستشعرات TTL ذات مساحة SIR مستطيلة الشكل، والتي توفر أنماط شدة ثنائية الأبعاد لتحليل أدق. تحتوي نقاط التركيز من النوع المتقاطع على زوج من المستشعرات موجهة بزاوية 90 درجة بالنسبة لبعضها البعض، على الرغم من أن أحد المستشعرات يتطلب عادةً فتحة عدسة أكبر للعمل من الآخر.
تحتوي بعض الكاميرات ( مثل مينولتا 7 ، كانون EOS-1V ، 1D ، 30D / 40D ، بنتاكس K-1 ، سوني DSLR-A700 ، DSLR-A850 ، DSLR-A900 ) على نقاط تركيز عالية الدقة مزودة بمجموعة إضافية من الموشورات والمستشعرات؛ وهي تعمل فقط مع العدسات السريعة ذات فتحات هندسية محددة (عادةً f/ 2.8 أو أسرع). وتأتي الدقة العالية من قاعدة القياس الفعالة الأوسع لمحدد المدى.
تتضمن بعض المستشعرات الحديثة (مثل مستشعر Librem 5 ) حوالي 2% من وحدات البكسل للكشف عن الطور على الشريحة. وبدعم برمجي مناسب، يُمكّن ذلك من التركيز التلقائي باستخدام الكشف عن الطور.

الكشف عن التباين
يتم تحقيق التركيز التلقائي القائم على كشف التباين عن طريق قياس التباين (الرؤية) داخل مجال المستشعر عبر العدسة . ويزداد فرق شدة الإضاءة بين البكسلات المتجاورة في المستشعر بشكل طبيعي مع ضبط تركيز الصورة بشكل صحيح. وبالتالي، يمكن ضبط النظام البصري حتى يتم اكتشاف أقصى تباين. في هذه الطريقة، لا يتضمن التركيز التلقائي قياس المسافة الفعلية على الإطلاق. وهذا يُشكل تحديات كبيرة عند تتبع الأجسام المتحركة ، حيث أن فقدان التباين لا يُشير إلى اتجاه الحركة نحو الكاميرا أو بعيدًا عنها.
يُعدّ التركيز التلقائي القائم على كشف التباين طريقة شائعة في الكاميرات الرقمية التي لا تحتوي على غالق أو مرآة عاكسة. تستخدم معظم كاميرات DSLR هذه الطريقة (أو مزيجًا من التركيز التلقائي القائم على كشف التباين وكشف الطور) عند التركيز في وضع العرض المباشر . وتُعدّ كاميرات Canon الرقمية المزودة بتقنية Dual Pixel CMOS AF استثناءً بارزًا. عادةً ما تستخدم الكاميرات عديمة المرآة ذات العدسات القابلة للتبديل التركيز التلقائي القائم على قياس التباين، على الرغم من أن كشف الطور أصبح المعيار في معظم الكاميرات عديمة المرآة، مما يمنحها أداءً أفضل بكثير في تتبع التركيز التلقائي مقارنةً بكشف التباين.
يفرض نظام التركيز التلقائي القائم على التباين قيودًا مختلفة على تصميم العدسات مقارنةً بنظام التركيز التلقائي القائم على الطور. فبينما يتطلب نظام الطور من العدسة تحريك نقطة التركيز بسرعة وبشكل مباشر إلى موضع جديد، يستخدم نظام التركيز التلقائي القائم على التباين عدسات قادرة على مسح نطاق التركيز بسرعة، والتوقف بدقة عند النقطة التي يتم فيها رصد أقصى تباين. وهذا يعني أن العدسات المصممة لنظام الطور غالبًا ما يكون أداؤها ضعيفًا على كاميرات تستخدم نظام التركيز التلقائي القائم على التباين.
مصباح المساعدة
يقوم ضوء المساعدة (المعروف أيضًا باسم مُضيء التركيز التلقائي) بتنشيط أنظمة التركيز التلقائي السلبي في ظروف الإضاءة المنخفضة والتباين المنخفض في بعض الكاميرات. يُسقط المصباح ضوءًا مرئيًا أو ضوءًا تحت أحمر على الهدف، والذي يستخدمه نظام التركيز التلقائي في الكاميرا لتحقيق التركيز.
يعتمد على تقنية الفلاش
تفتقر العديد من الكاميرات ، ومعظم هواتف الكاميرا ، إلى مصباح مساعد مخصص للتركيز التلقائي. وبدلاً من ذلك، تستخدم هذه الكاميرات فلاشها المدمج، الذي يُضيء الهدف بنبضات ضوئية. يُساعد هذا نظام التركيز التلقائي بنفس طريقة المصباح المساعد المخصص، ولكنه يُسبب إزعاجًا أو مفاجأة للأشخاص. ومن عيوبه أيضًا أنه إذا كانت الكاميرا تستخدم خاصية التركيز التلقائي بالفلاش، وتم ضبطها على وضع تشغيل يُلغي الفلاش، فقد يُعطل ذلك خاصية التركيز التلقائي. وبالتالي، قد يفشل التركيز التلقائي في التقاط الهدف.
يُستخدم الوميض الستروبوسكوبي المماثل أحيانًا لتقليل تأثير العين الحمراء ، ولكن هذا يهدف فقط إلى تضييق حدقة العين قبل التقاط الصورة.
تحتوي بعض وحدات الفلاش الخارجية على مصابيح مساعدة مدمجة للتركيز التلقائي تحل محل الفلاش الوميضي الموجود على الكاميرا. والعديد منها أحمر اللون وأقل وضوحًا.
الليزر
على غرار جهاز تحديد المدى بالليزر ، تستطيع أنظمة التركيز التلقائي إسقاط شعاع ليزر بنمط محدد باتجاه الهدف. وتستخدم شركة سوني هذه التقنية الليزرية في كاميرات سايبر شوت منذ عام 2003، تحت اسم "هولوغرام إيه إف ليزر" ، وفي بعض هواتفها الذكية منذ ذلك الحين، بما في ذلك هاتف إكسبريا إكس زد .
التركيز التلقائي الهجين
في نظام التركيز التلقائي الهجين، يتم تحقيق التركيز من خلال الجمع بين طريقتين أو أكثر، مثل:
- الأساليب الفعالة والأساليب السلبية
- الكشف عن الطور وقياس التباين
يُستخدم الجهد المزدوج عادةً للتعويض المتبادل عن نقاط الضعف الجوهرية للطرق المختلفة من أجل زيادة الموثوقية والدقة الإجمالية أو لتسريع وظيفة الرجفان الأذيني.
من الأمثلة النادرة على الأنظمة الهجينة المبكرة دمج نظام ضبط تلقائي نشط بالأشعة تحت الحمراء أو الموجات فوق الصوتية مع نظام كشف طور سلبي. يعمل نظام الأشعة تحت الحمراء أو الموجات فوق الصوتية القائم على الانعكاس بغض النظر عن ظروف الإضاءة، ولكنه يتأثر بسهولة بالعوائق مثل زجاج النوافذ، وعادةً ما تقتصر دقته على عدد محدود من الخطوات. أما نظام ضبط الطور التلقائي فيرى عبر زجاج النوافذ دون مشاكل وهو أكثر دقة، ولكنه لا يعمل في ظروف الإضاءة المنخفضة أو على الأسطح الخالية من التباين أو ذات الأنماط المتكررة.
من الأمثلة الشائعة جدًا على الاستخدام المُدمج نظام التركيز التلقائي لاكتشاف الطور، المُستخدم في كاميرات SLR منذ ثمانينيات القرن الماضي. يحتاج نظام التركيز التلقائي لاكتشاف الطور السلبي إلى تباينٍ ما ليعمل، مما يُصعّب استخدامه في ظروف الإضاءة المنخفضة أو على الأسطح المستوية. يقوم مُضيء التركيز التلقائي بإضاءة المشهد وعرض أنماط التباين على الأسطح المستوية، بحيث يُمكن لنظام التركيز التلقائي لاكتشاف الطور العمل في هذه الظروف أيضًا.
يُعدّ الجمع بين التركيز التلقائي السلبي لاكتشاف الطور والتركيز التلقائي السلبي للتباين شكلاً حديثاً من أشكال الأنظمة الهجينة، ويُستعان أحياناً بتقنيات فعّالة، إذ يتطلب كلا النظامين وجود تباين مرئي للعمل. في ظل ظروف التشغيل هذه، يتميز التركيز التلقائي لاكتشاف الطور بسرعة فائقة، حيث توفر طريقة القياس معلوماتٍ حول مقدار الإزاحة واتجاهها، مما يسمح لمحرك التركيز بتحريك العدسة مباشرةً إلى (أو بالقرب من) التركيز دون الحاجة إلى قياسات إضافية. مع ذلك، يمكن للقياسات الإضافية أثناء التصوير تحسين الدقة أو المساعدة في تتبع الأجسام المتحركة. لكن دقة التركيز التلقائي لاكتشاف الطور تعتمد على أساس القياس الفعال. فإذا كان أساس القياس واسعاً، تكون القياسات دقيقة للغاية، لكنها لا تعمل إلا مع العدسات ذات الفتحة الهندسية الكبيرة (مثل 1:2.8 أو أكبر). حتى مع الأجسام عالية التباين، لا يمكن للتركيز التلقائي لاكتشاف الطور العمل إطلاقاً مع العدسات الأبطأ من أساس القياس الفعال. لضمان عمل نظام التركيز التلقائي مع معظم العدسات، يُضبط أساس القياس الفعال عادةً بين 1:5.6 و1:6.7، مما يسمح باستمرار عمله مع العدسات البطيئة (طالما لم يتم تضييق فتحة العدسة). مع ذلك، يُقلل هذا من دقة نظام التركيز التلقائي، حتى مع العدسات السريعة. ولأن أساس القياس الفعال خاصية بصرية للتطبيق الفعلي، يصعب تغييره. تُوفر كاميرات قليلة أنظمة تركيز تلقائي متعددة البؤر (Multi-PD-AF) مع عدة أسس قياس قابلة للتبديل حسب العدسة المستخدمة، مما يسمح بالتركيز التلقائي العادي مع معظم العدسات، والتركيز الأكثر دقة مع العدسات السريعة. لا يُعاني نظام التركيز التلقائي القائم على التباين من هذا القيد التصميمي المتأصل على الدقة، إذ يكفيه حد أدنى من تباين الجسم للعمل. وبمجرد توفر هذا التباين، يعمل النظام بدقة عالية بغض النظر عن سرعة العدسة؛ بل ويمكنه العمل حتى مع تضييق فتحة العدسة طالما تحقق هذا الشرط. أيضًا، نظرًا لأن التركيز التلقائي للتباين يستمر في العمل في وضع الفتحة المغلقة بدلاً من وضع الفتحة المفتوحة فقط، فإنه محصن ضد أخطاء تحويل التركيز القائمة على فتحة العدسةتعاني أنظمة التركيز التلقائي لاكتشاف الطور من عدم قدرتها على العمل في وضع تضييق فتحة العدسة. ولذلك، يُغني التركيز التلقائي القائم على التباين عن تعديلات التركيز الدقيق التي يُجريها المستخدم. كما أن التركيز التلقائي القائم على التباين محصن ضد أخطاء التركيز الناتجة عن الأسطح ذات الأنماط المتكررة، ويمكنه العمل على كامل الإطار، وليس فقط بالقرب من مركزه كما هو الحال في التركيز التلقائي لاكتشاف الطور. مع ذلك، فإن عيب التركيز التلقائي القائم على التباين هو أنه عملية تكرارية مغلقة الحلقة، حيث يتم تحريك التركيز ذهابًا وإيابًا بسرعة متتالية. بالمقارنة مع التركيز التلقائي لاكتشاف الطور، يُعد التركيز التلقائي القائم على التباين بطيئًا، نظرًا لأن سرعة عملية تكرار التركيز محدودة ميكانيكيًا، ولا توفر طريقة القياس هذه أي معلومات اتجاهية. بدمج طريقتي القياس، يُمكن للتركيز التلقائي لاكتشاف الطور أن يُساعد نظام التركيز التلقائي القائم على التباين على أن يكون سريعًا ودقيقًا في آنٍ واحد، لتعويض أخطاء تحريك التركيز الناتجة عن فتحة العدسة، والاستمرار في العمل مع العدسات المُضيقة، كما هو الحال، على سبيل المثال، في وضع القياس المُضيق أو وضع الفيديو.
تسعى التطورات الحديثة في مجال الكاميرات عديمة المرآة إلى دمج مستشعرات التركيز التلقائي لاكتشاف الطور في مستشعر الصورة نفسه. عادةً، لا تتمتع هذه المستشعرات بدقة المستشعرات المستقلة الأكثر تطوراً، ولكن بما أن التركيز الدقيق يتم الآن من خلال التركيز على التباين، فإن مستشعرات التركيز التلقائي لاكتشاف الطور تُستخدم فقط لتوفير معلومات اتجاهية تقريبية لتسريع عملية التركيز التلقائي على التباين.
في يوليو 2010، أعلنت فوجي فيلم عن كاميرا مدمجة، هي F300EXR، مزودة بنظام ضبط تلقائي للصورة هجين يجمع بين عنصري الكشف عن الطور والتباين. تم دمج المستشعرات المسؤولة عن نظام الضبط التلقائي للصورة بتقنية الكشف عن الطور في مستشعر Super CCD EXR الخاص بالكاميرا. [ 7 ] ويُستخدم هذا النظام حاليًا في سلسلة Fujifilm FinePix ، [ 8 ] و Fujifilm X100S ، وRicoh ، وسلسلة Nikon 1 ، و Canon EOS 650D/Rebel T4i ، و Samsung NX300 .
مقارنة بين الأنظمة النشطة والأنظمة السلبية
لا تستطيع أنظمة التركيز التلقائي النشطة عادةً التركيز عبر النوافذ، لأن الزجاج يعكس الموجات الصوتية والأشعة تحت الحمراء. أما في الأنظمة السلبية، فلا يُشكل هذا عادةً مشكلة، إلا إذا كانت النافذة مُظللة. وتكون دقة أنظمة التركيز التلقائي النشطة أقل بكثير من دقة الأنظمة السلبية.
قد تفشل الأنظمة النشطة أيضًا في تركيز موضوع قريب جدًا من الكاميرا (على سبيل المثال، التصوير الفوتوغرافي الماكرو ).
قد لا تتمكن أنظمة التركيز التلقائي من ضبط التركيز عند انخفاض التباين، خاصةً على الأسطح الكبيرة ذات اللون الواحد (كالجدران والسماء الزرقاء، إلخ) أو في ظروف الإضاءة المنخفضة. تعتمد هذه الأنظمة على درجة معينة من الإضاءة على الهدف (سواء كانت طبيعية أو غير ذلك)، بينما قد تتمكن الأنظمة النشطة من التركيز بشكل صحيح حتى في الظلام الدامس عند الضرورة. تحتوي بعض الكاميرات ووحدات الفلاش الخارجية على وضع إضاءة خاص منخفض المستوى (عادةً ضوء برتقالي/أحمر) يمكن تفعيله أثناء عملية التركيز التلقائي لتمكين الكاميرا من التركيز.
نظام التركيز التلقائي النشط عبر الأشعة تحت الحمراء - كانون AF35M (1979)
نظام التركيز التلقائي السلبي المبكر المدمج في العدسة مع كاميرا Pentax ME-F (1981)- كاميرا نيكون D4 الحديثة (2014) ذات العدسة الأحادية العاكسة المزودة بضبط تلقائي للصورة
تركيز المصيدة
تستخدم طريقة تُعرف بأسماء مختلفة، مثل " التركيز التلقائي" أو "التقاط التركيز"، خاصية التركيز التلقائي لالتقاط صورة عندما يتحرك الهدف إلى مستوى التركيز (عند نقطة التركيز المناسبة). يمكن استخدام هذه الطريقة للحصول على صورة مركزة لجسم سريع الحركة، خاصةً في تصوير الرياضة أو الحياة البرية ، أو بدلاً من ذلك، لإنشاء "مصيدة" بحيث يمكن التقاط الصورة تلقائيًا دون وجود شخص. يتم ذلك باستخدام التركيز التلقائي لاكتشاف التركيز دون ضبطه ، ثم استخدام التركيز اليدوي لضبطه (أو التبديل إلى الوضع اليدوي بعد ضبط التركيز)، ثم استخدام أولوية التركيز لاكتشاف التركيز والتقاط الصورة فقط عندما يكون الهدف في نطاق التركيز. تعمل هذه التقنية عن طريق اختيار ضبط التركيز (إيقاف تشغيل التركيز التلقائي)، ثم ضبط وضع التصوير على "فردي" (AF-S)، أو تحديدًا أولوية التركيز، ثم الضغط على زر الغالق . عندما يتحرك الهدف إلى نطاق التركيز، يكتشف التركيز التلقائي ذلك (مع أنه لا يغير التركيز)، ويتم التقاط الصورة. [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]
كانت كاميرا ياشيكا 230 AF أول كاميرا SLR تُطبّق تقنية التركيز التلقائي المُدمج . كما يُمكن تطبيق هذه التقنية في بعض كاميرات بنتاكس (مثل Kx و K-5 )، ونيكون ، وكانون EOS . تستطيع كاميرا EOS 1D القيام بذلك باستخدام برنامج على جهاز كمبيوتر مُتصل، بينما تحتوي كاميرات مثل EOS 40D و 7D على وظيفة مُخصصة (III-1 وIII-4 على التوالي) تُتيح إيقاف محاولة التركيز بعد فشلها. في كاميرات EOS التي لا تدعم التركيز التلقائي المُدمج، يُمكن استخدام تقنية تُسمى "التركيز التلقائي شبه المُدمج"، والتي تُحقق بعض تأثيرات التركيز التلقائي المُدمج. [ 12 ] باستخدام برنامج Magic Lantern المُخصص ، يُمكن لبعض كاميرات كانون DSLR تطبيق التركيز التلقائي المُدمج.
محرك سيرفو يعمل بالذكاء الاصطناعي
وضع التركيز التلقائي AI Servo هو وضع موجود في كاميرات كانون SLR، وفي علامات تجارية أخرى مثل نيكون وسوني وبنتاكس ، ويُعرف باسم "التركيز المستمر" (AF-C). [ 13 ] يُشار إليه أيضًا باسم تتبع التركيز ، ويُستخدم لتتبع الهدف أثناء تحركه داخل إطار الكاميرا، أو باتجاه الكاميرا أو بعيدًا عنها. عند استخدامه، تحافظ العدسة باستمرار على تركيزها على الهدف، ولذلك يُستخدم عادةً في تصوير الرياضة والحركة . يشير الذكاء الاصطناعي (AI) إلى الذكاء الاصطناعي : خوارزميات تتنبأ باستمرار بمكان وجود الهدف بناءً على بيانات سرعته وتسارعه من مستشعر التركيز التلقائي.
محركات فوكس
يتم ضبط التركيز التلقائي الحديث عبر إحدى آليتين: إما محرك في جسم الكاميرا وتروس في العدسة (محرك لولبي)، أو عبر نقل إلكتروني لتعليمات التركيز من خلال نقاط تلامس في لوحة التثبيت إلى محرك في العدسة. تتنوع أنواع المحركات الموجودة في العدسة، ولكنها غالباً ما تكون محركات فوق صوتية أو محركات خطوية .
تُستخدم المغناطيسات بكثرة في المحركات الكهرومغناطيسية، مثل محركات الملف الصوتي (VCMs) والمحركات الخطوية ، التي تُحرك عناصر العدسة لتحقيق تركيز دقيق. [ 14 ] يتفاعل المجال المغناطيسي مع الملفات لتوليد حركة تُتيح ضبط موضع العدسة بسرعة ودقة بناءً على متطلبات التركيز. [ 15 ] تُعد المغناطيسات مثالية لهذا الغرض لأنها تُتيح إجراء تعديلات سلسة وسريعة دون تلامس مادي مباشر، مما يُحسّن المتانة وسرعة الاستجابة. [ 16 ]
بعض هياكل الكاميرات، بما في ذلك جميع كاميرات Canon EOS والطرازات الاقتصادية من سلسلة Nikon DX ، لا تحتوي على محرك ضبط تلقائي للصورة، وبالتالي لا يمكنها التركيز التلقائي مع العدسات التي تفتقر إلى محرك مدمج. بعض العدسات، مثل طرازات Pentax DA* ، على الرغم من استخدامها عادةً لمحرك مدمج، إلا أنها قد تعتمد على نظام التركيز اليدوي (التشغيل اليدوي) عندما لا يدعم هيكل الكاميرا دبابيس التوصيل اللازمة.
تجاوز التركيز اليدوي
في التصوير الفوتوغرافي، تتيح خاصية التحكم اليدوي في التركيز ، والمعروفة أيضًا بالتركيز اليدوي الدائم ، التدخل اليدوي في عملية ضبط التركيز التلقائي ببساطة عن طريق تدوير حلقة التركيز على عدسة الكاميرا. تُستخدم عدة تقنيات لتفعيل هذه الخاصية، وتستخدم بنتاكس علامة "Quick Shift" التجارية للإشارة إلى تطبيقاتها للتحكم اليدوي في التركيز.
ملحوظات
- ↑ ومن الأمثلة المضادة نوكيا لوميا 1020 ، وسامسونج جالاكسي إس 4 زووم ، وسامسونج جالاكسي كيه زووم .
انظر أيضاً
- مستقطب دائري ، وهو المستقطب الوحيد الذي يعمل مع بعض أجهزة التركيز التلقائي للكاميرات ذات العدسة الأحادية العاكسة.
- عدسة ذات بؤرة ثابتة
- قائمة العدسات المتوافقة مع نيكون المزودة بمحرك ضبط تلقائي للصورة مدمج
- تجاوز التركيز اليدوي
- كاميرا المجال الضوئي ، وهي كاميرا تُمكّن من التركيز في خطوة ما بعد المعالجة.
مراجع
- ↑ "نظام S: التركيز التلقائي - لايكا فوتوغرافيا إنترناشونال" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 21-06-2009 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15-05-2009 .
- ↑ "ظهور كاميرا نيكون F3 لأول مرة" . نيكون . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 نوفمبر 2024 .
- ↑ "معالم بارزة - نادي أساهي للبصريات التاريخي" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29-08-2021 .
- ↑ فريكه، ديرك؛ دينكر، إيفجينيا؛ هيراتيزاده، أنيس؛ ويرفيل، توماس؛ وولويبر، ميرفي؛ روث، برنارد (28 مايو 2019). "منظار جلدي غير تلامسي مزود بمصدر ضوء فائق السطوع ووظيفة ضبط تلقائي للصورة تعتمد على عدسة سائلة" . العلوم التطبيقية . 9 (11): 2177. doi : 10.3390/app9112177 .
- ↑ "نيكون - التكنولوجيا - نظام تتبع التركيز التنبؤي" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 12-11-2013 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 12-11-2013 .
- ↑ "كشف زيفها! أسطورة التركيز التلقائي لاكتشاف الطور ذي الحلقة المفتوحة" .
- ↑ فوجي فيلم تطلق كاميرا رقمية قوية ذات تقريب بصري 15x: فاين بيكس F300EXR (مؤرشفة بتاريخ 27 يوليو 2010 على موقع Wayback Machine ، فوجي فيلم، الولايات المتحدة الأمريكية)
- ↑ "أطلقت فوجي فيلم كاميرتي FinePix HS50EXR وHS35EXR المتطورتين بتقنية التكبير الفائق" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 يونيو 2013 .
- ^ التركيز على الفخ لمستخدمي نيكون ، بقلم كينيث ويليام كالينو، 28 يناير 2009
- ↑ كيفية تصوير الرياضة ، كين روكويل، 2006
- ↑ التركيز على الفخ أو الصيد في بؤرة التركيز ، 4 أبريل 2009
- ↑ مشروع توثيق EOS: التركيز على الفخ تقريبًا، مؤرشف في 18 أغسطس 2010 على موقع Wayback Machine ، بقلم جوليان لوك
- ↑ "مقالات تحمل وسم "تعلم": مراجعة التصوير الرقمي" .
- ↑ "تطبيقات الصناعات" . مغناطيس ستانفورد . تم الاسترجاع في 10 نوفمبر 2024 .
- ↑ غونغ، جونكيانغ؛ لو، جيان بين (2024). "تصميم عدسة تكبير سريعة ودقيقة تعتمد على محركات الملف الصوتي مع مستشعرات المقاومة المغناطيسية النفقية" . العلوم التطبيقية . 14 (6): 6990. doi : 10.3390/app14166990 .
- ↑ براءة اختراع أمريكية رقم 9031393B2
روابط خارجية
- عرض توضيحي تفاعلي بتقنية فلاش يُظهر كيفية عمل التركيز التلقائي لاكتشاف الطور.
- عرض توضيحي تفاعلي بتقنية فلاش يُظهر كيفية عمل التركيز التلقائي لاكتشاف التباين.
- كيف تعمل الأشياء – التركيز التلقائي
- شرح خاصية التركيز التلقائي في كاميرات كانون EOS DSLR
- معدات التصوير الفوتوغرافي
