1
Zasada działania autofokusa
Autofocus to angielska nazwa systemu automatyki nastawiania ostrości w aparatach fotograficznych (i
nie tylko). Pierwszym aparatem wyposażonym w autofocus była Konika C 35-AF, która ukazała się na
rynku w roku 1975. Początkowo producenci sprzętu poszukując najlepszego rozwiązania stosowali
różne systemy automatyki, w roku 1980 Canon opracował system, nazwany póz
niej aktywnym,
polegający na wysłaniu wiązki podczerwieni w kierunku obiektu i pomiaru kąta pomiędzy sygnałem
wysłanym a powracającym. Dziś system ten stosowany jest przez wszystkich producentów aparatów
kompaktowych.
Wymienna optyka aparatów lustrzanych uniemożliwiał stosowanie aktywnego systemu autofokus,
producenci musieli wymyślić coś innego. W roku 1981 ukazał się Pentax ME-F, pierwsza seryjnie
produkowana lustrzanka z autofokusem, system stosowany w niej polegał na metodzie detekcji
fazowej i nazwany został pasywnym. W tym samym roku na rynku pokazały się Canon AL-1, Olympus
OM30 i Nikon F3-AF, w których do pomiaru ostrości stosowano ten sam system detekcji fazowej.
Pierwsze aparaty były przeróbką aparatów manualnych, do których wykonano przeważnie po jednym
obiektywie wyposażonym w silnik (i baterie) do automatycznego ustawiania ostrości, oprócz niego
można było stosować obiektywy manualne, autofokus działał na zasadzie informowania, w która
stronę należy obracać pierścieniem ustawienia ostrości na obiektywie w celu uzyskania właściwego
ustawienia. Aparaty te miały wiele wad, zamontowanie w obiektywie silnika wraz z bateriami
spowodowało wzrost ich rozmiarów i wagi, a przy pracy ze zwykłymi obiektywami manualnymi
autofocus nie miał praktycznie sensu.
Dopiero następna generacja lustrzanek i opracowanych specjalnie do nich obiektywów autofocus
umożliwiła pełne wykorzystanie systemu automatycznego ustawiania ostrości. Pierwszym aparatem
nowej generacji była wyprodukowana w 1985 roku Minolta 7000. Po niej prawie natychmiast ukazała
się profesjonalna Minolta 9000 i amatorska Minolta 5000 oraz cała gama obiektywów. Silnik do
ustawiania ostrości umieszczono w korpusie a napęd do obiektywu przekazywany był przez specjalne
sprzęgło, zmusiło to konstruktorów do zmiany mocowania obiektywów i w praktyce rozdzielenia
całego produkowanego sprzętu na autofocus i nie autofocus. W roku 1986 ukazał się Nikon F-501,
oraz Olympus 707, w 1987 Yashica 230AF i Pentax SFX. Wszystkie z nich miały silnik umieszczony w
korpusie i sprzęgło do przekazywania napędu do obiektywu. Jako ostatni w wyścigu o lustrzankę
autofocus dołączył Canon wypuszczając dwa modele 650 i 620, w nich jednak zastosowano inną
koncepcję niż u konkurentów, silnik umieszczono w obudowie obiektywu, pozbywając się w ten
sposób najbardziej zawodnego elementu, czyli sprzęgła.
System aktywny
Polega na tym, że aparat wysyła wiązkę światła, która po odbiciu od napotkanej przeszkody trafia na
umieszczony na aparacie czujnik. Elementy, wysyłający wiązkę światła i odbierający, znajdują się na
dwóch przeciwnych krańcach aparatu, procesor analizuje kąt pomiędzy wiązką wysłaną i odbitą i na
tej podstawie ustala odległość aparatu od obiektu, od którego światło się odbiło. Jako światło
pomiarowe używa się fal podczerwieni, dają one największy zasięg pomiarowy przy najmniejszych
stratach energii.
System ten ma kilka zalet, ma też i wady.
Zalety:
�� możliwość ustawienia ostrości w całkowitej ciemności,
�� prosta budowa,
�� szybkie działanie.
 2
Wady:
�� mały zasięg pomiaru (kilka metrów),
�� niemożliwość fotografowania przez szybę,
�� możliwość współpracy tylko z jednym, wbudowanym obiektywem.
System pasywny
Cechą podstawową aparatów lustrzanych jest możliwość swobodnej wymiany obiektywów, w
konsekwencji tej cechy, zastosowanie do automatycznego ustawiania ostrości w lustrzankach systemu
aktywnego było niemożliwe. Naukowcy wykorzystali fakt, że promienie światła odbite od
fotografowanego obiektu skupiają się dokładnie w płaszczyz
nie obrazowej aparatu. Nieostrość
powoduje skupienie się promieni przed lub za płaszczyzną obrazową. W aparacie znajduje się płytka
analizująca, złożona z pewnej liczby par fotoelementów. Przeważnie płytka umieszczona jest w dolnej
części aparatu, dokładnie w tej samej odległości od obiektywu, co płaszczyzna filmu. Główne lustro w
swojej środkowej części jest półprzezroczyste a promienie światła przechodzące przez nie kierowane
są za pomocą dodatkowego lustra w kierunku płytki pomiarowej. Jeśli skrajne promienie przechodzące
przez obiektyw skupiają się w płaszczyz
nie obrazowania to sygnały elektryczne wysyłane przez
odpowiednie pary fotoelektod są zgodne w fazie, jeśli nie to sygnały są przesunięte w fazie. Sygnały
elektryczne wykorzystywane są do sterowania silnikiem nastawczym obiektywu. W skrócie: system ten
polega na pomiarze ostrości odwzorowania obiektu.
Zalety:
�� możliwość stosowania różnych obiektywów (jednego standardu),
�� możliwość regulacji wielkości przestrzeni pomiarowej (szerokości wiązki autofokusa),
�� duży zasięg działania,
�� możliwość pomiaru przez szybę (np. samochodową, samolotu).
Wady:
�� niemożliwość fotografowania w ciemności lub przy słabym oświetleniu,
�� stosowanie sprzętu (obiektywów i korpusów) wyłącznie określonego standardu.
W dzisiejszych czasach system aktywny wykorzystywany jest w aparatach kompaktowych, natomiast
system pasywny w lustrzankach. Niektóre kompakty, przeważnie droższe, wyposażone są w oba
systemy ustawiania ostrości. Jako szybszy w działaniu do kilku metrów ostrość ustawia system
aktywny, natomiast przy większych odległościach, system pasywny.