Технология Dual Pixel значительно улучшила автофокус и качество снимков в цифровой фотографии. В этой статье рассмотрим, что такое Dual Pixel, как она работает и какие преимущества предлагает фотографам. Обсудим, в каких камерах доступна эта функция и как она позволяет создавать четкие и детализированные изображения даже при сложном освещении.
Технология Dual Pixel
Фокусировка цифровых камер предыдущих поколений осуществлялась с помощью специализированных приемников, которые преобразовывали световые лучи в электрические сигналы. Эти устройства известны как фотодиоды и устанавливаются на поверхности сенсора, который формирует изображение (матрицы). Для получения снимков с высоким разрешением разрабатывались фотодатчики, состоящие из множества сенсоров (часто их ошибочно называют пикселями). Эти миниатюрные светочувствительные элементы улавливают фотоны. Чем больше сенсоров, тем больше мелких участков можно выделить на снимке.
От пяти до десяти процентов сенсоров светочувствительной матрицы камеры заменялись на фотодатчики, отвечающие за фокусировку объектива. В результате изображения получались четкими, однако камере было сложно автоматически фокусироваться на движущихся объектах, особенно в условиях плохого освещения или при расположении объектов в углах кадра. Решение этой проблемы было найдено только в 2013 году, когда на рынке появились первые фотоаппараты Canon с технологией Dual Pixel CMOS AF. Спустя три года камеры, разработанные с использованием этой инновации, начали устанавливать на современные смартфоны. Новая система фокусировки объектива навсегда избавила пользователей от частично размытых и нечетких снимков, даже если объекты находились в движении.
Эксперты в области цифровой фотографии уверены, что технология dual pixel станет ключевым элементом будущего фотосъемки. Эта инновация, изначально разработанная для улучшения автофокуса, позволяет значительно повысить скорость и точность фокусировки, что особенно важно в условиях динамичной съемки. Специалисты отмечают, что dual pixel не только улучшает качество изображений при слабом освещении, но и открывает новые возможности для креативных решений, таких как эффект боке и макросъемка. В условиях растущей конкуренции на рынке камер производители стремятся внедрять эту технологию, что, по мнению экспертов, приведет к революции в цифровой фотографии. В результате, пользователи смогут наслаждаться более высококачественными снимками и улучшенной функциональностью своих устройств.
Что такое автофокус, в чем плюс Dual Pixel autofocus
Первые фотоаппараты с автоматическим наведением резкости появились в 1985 году. Для них создали систему фазовой автофокусировки (AF). Она была основана на измерении дистанции между двумя точками концентрации пучка света от разных половин фотообъектива. Если расстояние не совпадало с заданными значениями, линзы двигались, пока они не совпадут. Для цифровых аппаратов оказалось невозможно использовать этот принцип, потому что в зеркальных устройствах в момент съемки зеркало оставалось на месте, а в цифровых поднималось, чтобы свет попал на матрицу. Тогда были изобретены фотодатчики и контрастная методика наведения резкости.
Цифровые камеры фокусировали так же, как это делали в течение предыдущего столетия с их предшественницами. То есть меняли расположение линз, их удаленность от объекта съемки. Только раньше это делал фотограф руками, а у цифровых аппаратов — система электромоторов, которая получала информацию от фотодиодов. Недостаток у этого варианта был один: объектив настраивался медленно, не мог мгновенно изменить фокус во время движения объекта.
Следующим шагом стало создание гибридного способа: он совместил фазовую систему AF и настройку по данным от сенсоров. У гибрида на матрицу, кроме обычных датчиков, установили правые и левые фотодиоды. Они воспринимали световой пучок только от одной половины объектива (как у фазных аппаратов). Была только одна проблема: качество резкости зависело от количества «половинчатых» диодов. Ими надо было заменить до половины нормальных.
Остроумное решение предложили инженеры Canon, создав технологию Dual Pixel CMOS AF. Единая матрица, воспринимающая фотоны света, состоящая из сенселей была усовершенствована. Все сенсели сделали половинчатыми, то есть способными «видеть» только свет от одной части объектива. Далее половинки складывают в целое с точностью большей, чем у фазовой или контрастной системы резкости. Система Dual Pixel CMOS AF обеспечивает точность автофокуса выше, чем у каждой из методик по отдельности.
Их технологией воспользовались остальные компании, в том числе и производители смартфонов. В каталогах можно посмотреть, в камерах каких гаджетов теперь есть Dual Pixel.
| Аспект | Описание | Преимущества для фотографии |
|---|---|---|
| Принцип работы Dual Pixel | Каждый пиксель сенсора состоит из двух фотодиодов, которые могут считывать свет независимо друг от друга. | Улучшенная автофокусировка, особенно в условиях низкой освещенности и при съемке движущихся объектов. |
| Фазовая автофокусировка | Использование разницы в сигналах от двух фотодиодов для определения направления и степени расфокусировки. | Быстрая и точная автофокусировка, сравнимая с зеркальными камерами, но без необходимости в отдельном модуле АФ. |
| Глубина резкости (Post-Focus) | Возможность изменения точки фокусировки на уже сделанном снимке (в некоторых реализациях). | Гибкость в постобработке, исправление ошибок фокусировки, создание творческих эффектов. |
| Улучшенное качество изображения | Потенциал для снижения шумов и улучшения динамического диапазона за счет объединения сигналов с двух фотодиодов. | Более чистые и детализированные снимки, особенно в сложных условиях освещения. |
| Видеосъемка | Плавная и непрерывная автофокусировка во время записи видео. | Профессиональное качество видео с сохранением фокуса на объекте, даже при его движении. |
| Применение в смартфонах | Широкое распространение технологии в мобильных устройствах для улучшения качества фото и видео. | Повышение конкурентоспособности смартфонов на рынке фотографии, доступность продвинутых функций для широкого круга пользователей. |
| Будущие перспективы | Развитие технологии для 3D-съемки, улучшенного распознавания сцен и объектов, более точного измерения расстояний. | Открытие новых возможностей для фотографии, дополненной реальности и других визуальных технологий. |
Интересные факты
Вот несколько интересных фактов о технологии Dual Pixel, которая активно используется в цифровой фотографии:
-
Улучшенная автофокусировка: Технология Dual Pixel позволяет каждому пикселю на сенсоре камеры быть одновременно и фотодиодом, и элементом автофокусировки. Это значительно ускоряет процесс фокусировки, особенно при съемке движущихся объектов, что делает ее идеальной для спортивной и репортажной фотографии.
-
Съемка в условиях низкой освещенности: Благодаря способности Dual Pixel технологии эффективно работать при недостаточном освещении, камеры с этой технологией могут обеспечивать более четкие и яркие изображения даже в сложных условиях. Это открывает новые возможности для фотографов, позволяя им снимать в условиях, которые ранее считались сложными.
-
Инновации в видеосъемке: Dual Pixel не только улучшает качество фотографий, но и значительно повышает качество видеосъемки. Благодаря быстрой и точной автофокусировке, видеографы могут создавать более профессиональные и плавные видеоролики, что делает эту технологию особенно популярной среди создателей контента и видеоблогеров.
Новое поколение Dual Pixel Canon
Следующим этапом в развитии уникальной технологии повышения резкости цифровых камер стало внедрение системы Canon Dual Pixel RAW. В этом случае усовершенствована не сама светочувствительная матрица, а процесс считывания данных с неё. Каждый фотодиод передает два сигнала (обозначим их как А и Б) от различных частей объектива. Ранее эти сигналы объединялись в одно целое, а теперь процесс формирования изображения изменился.
Специальный RAW-файл содержит две версии изображения:
- первая создана на основе сигналов А и Б;
- вторая — только из сигнала А.
Благодаря этому нововведению в программе Digital Photo Professional пользователи могут:
- повысить четкость отдельных элементов изображения (например, сделать глаза на портрете более выразительными);
- устранить «зоны боке» или участки с размытым фоном (например, объекты на заднем плане);
- уменьшить нежелательную засветку, возникающую из-за многократного отражения света от зеркал и линз.
Все эти операции выполняются перед печатью фотографий с помощью программы оптимизации, работающей с RAW-файлом. Теперь любительские фотографии могут соперничать по качеству с работами профессионалов.
Сравнение Dual Pixel с другими технологиями автофокуса
Технология Dual Pixel автофокуса (DPAF) представляет собой значительный шаг вперед в области фокусировки в цифровой фотографии. Однако, чтобы по-настоящему оценить её преимущества, необходимо сравнить её с другими существующими технологиями автофокуса, такими как контрастный автофокус и фазовый автофокус.
Контрастный автофокус является одной из самых распространенных технологий, особенно в компактных камерах и смартфонах. Этот метод основывается на анализе контраста изображения: камера перемещает фокус до тех пор, пока не достигнет максимального контраста, что указывает на резкость объекта. Хотя этот метод может быть точным, он часто медленный и неэффективный при низком освещении или при съемке движущихся объектов. В отличие от него, Dual Pixel автофокус использует два фотодиода на каждом пикселе сенсора, что позволяет одновременно анализировать изображение и быстро определять фокусировку.
Фазовый автофокус — это еще одна популярная технология, которая использует специальные датчики для определения фокуса. Она работает путем разделения луча света на два и измерения разницы между ними. Этот метод обеспечивает быструю и точную фокусировку, особенно в условиях хорошего освещения. Однако, в отличие от Dual Pixel, фазовый автофокус требует наличия отдельного модуля, что может увеличить размер и стоимость камеры. Dual Pixel, в свою очередь, интегрирован непосредственно в сенсор изображения, что позволяет уменьшить размеры устройства и повысить его производительность.
Одним из ключевых преимуществ Dual Pixel является его способность работать как в режиме Live View, так и при съемке видео. В то время как традиционные технологии автофокуса могут испытывать трудности с отслеживанием движущихся объектов, Dual Pixel обеспечивает плавную и быструю фокусировку, что делает его идеальным для видеосъемки и динамичных сцен. Это особенно важно для профессиональных фотографов и видеографов, которые нуждаются в надежной и быстрой фокусировке.
Читайте также:
Кроме того, Dual Pixel автофокус демонстрирует превосходные результаты при низком освещении. Благодаря своей конструкции, он может эффективно определять фокус даже в условиях, когда другие технологии могут потерпеть неудачу. Это делает его особенно ценным для съемки в сложных условиях, таких как вечерние мероприятия или ночные пейзажи.
В заключение, Dual Pixel автофокус предлагает множество преимуществ по сравнению с традиционными методами, такими как контрастный и фазовый автофокус. Его высокая скорость, точность и эффективность в различных условиях делают его идеальным выбором для современных цифровых камер. С учетом постоянного развития технологий, можно с уверенностью сказать, что Dual Pixel станет стандартом для будущих поколений цифровой фотографии.
Вопрос-ответ
Что такое Dual Pixel?
В режиме Dual Pixel камера EOS R5 позволяет фотографам регулировать настройки изображения уже после его создания. Регулируйте положение фокуса, эффект боке и освещение при создании портретов, а также используйте функцию выбора четкости фона для пейзажной съемки.
Что означает двойной пиксель?
Пиксели датчика Dual Pixel построены по принципу двойного фотодиода. Такая конструкция датчика позволяет ему принимать сигналы A и B от объекта и определять разницу фаз между ними, что позволяет им фокусироваться в рамках системы Dual Pixel AF.
Каковы преимущества технологии Dual Pixel Raw?
Это называется съёмкой в формате Dual Pixel RAW. При обработке таких изображений в программе Digital Photo Professional для камер EOS вы можете использовать данные формата Dual Pixel для точной настройки видимого разрешения (используя информацию о глубине), небольшого смещения точки обзора камеры и уменьшения двоения изображения.
Dual Pixel CMOS AF в каких камерах?
Обновленная версия системы под названием Dual Pixel CMOS AF II была представлена в камерах Canon EOS R5 и EOS R6.
Советы
СОВЕТ №1
Изучите возможности вашей камеры. Если ваша камера поддерживает технологию Dual Pixel, ознакомьтесь с ее функциями и настройками, чтобы максимально использовать преимущества быстрой автофокусировки и улучшенной работы в условиях низкой освещенности.
СОВЕТ №2
Экспериментируйте с режимами съемки. Попробуйте различные режимы, такие как портретный или ночной, чтобы увидеть, как технология Dual Pixel улучшает качество ваших фотографий в разных условиях.
СОВЕТ №3
Обновляйте программное обеспечение камеры. Убедитесь, что у вас установлены последние обновления прошивки, так как производители часто добавляют новые функции и улучшают работу технологии Dual Pixel через обновления.
-
Читайте также:
СОВЕТ №4
Сравните с другими технологиями. Изучите, как Dual Pixel сопоставляется с другими системами автофокусировки, такими как контрастный или фазовый автофокус, чтобы лучше понять, какие преимущества она может предложить в вашей практике фотографии.
