Как работает автофокус в смартфоне? Какой тип автофокуса работает лучше? Плюсы и минусы лазерного, фазового и контрастного АФ. Чем так хорош dual-pixel?
Как работает автофокус в смартфоне? На этот вопрос нет простого ответа. Нужно разобраться с каждой разновидностью автофокуса, изучить особенности конкретной технологии фокусировки. Только после этого можно делать хоть какие-то выводы. Поэтому сейчас мы поговорим и о разновидностях технологий автоматической фокусировки, и о достоинствах и недостатках каждой из них.
Что такое фокус и автофокус камеры
Тут все просто: линза объектива преломляет лучи и собирает весь свет в одной точке – фокусе. И если в этой точке находится сенсор матрицы, то кадр получается более детализированным и качественным. Естественно этим физическим явлением пользуются все фотографы. Они помещают «в фокус» какую-либо часть кадра, настраивают объектив вручную и акцентируют внимание зрителя на переднем или заднем плане, главном объекте или второстепенной детали. Остальная часть картинки окажется размытой.
Ну а начинающие фотографы могут воспользоваться системой автоматической фокусировки, когда автоматика захватывает «в фокус» один или несколько объектов в кадре, управляя и объективом, и матрицей. И эти объекты (или объект) получаются максимально резкими и детализированными. И никакого мастерства и чувства кадра здесь уже не нужно.
Вероятно, именно поэтому цифровая фотография стала более популярной, чем пленочно-бумажная версия искусства. Ведь автофокус в камере телефона или дешевого фотоаппарата позволяет сделать детальный снимок без лишних усилий. Весь процесс сводится к простому правилу: «наводи и щелкай».
Разновидности автофокусов и базовые принципы их работы
Линза камеры фокусирует лучи, отраженные от предмета, расположенного в пространстве перед объективом. При наведении фокуса камера ориентируется на расстояние до объекта и на интенсивность свечения, исходящего от него. На сегодня существует две разновидности режимов автоматической фокусировки:
- Активный вариант – он базируется на измерении расстояния с помощью локатора-дальномера.
- Пассивный вариант – он работает со световым пучком, замеряя его интенсивность.
Первый (активный) режим использует лазерное инфракрасное или ультразвуковое излучение с известной скоростью распространения волны в воздухе. Модуль-излучатель испускает направленный поток, который отражается от объекта и улавливается модулем приемником через некоторый промежуток времени. Далее вычислитель автофокуса умножает это время на известную скорость распространения волны и делит результат на два, получая точное значение расстояния. Направив излучатель на нужную область, пользователь получает оптимальную фокусировку, ориентируя внимание зрителя именно на этот участок фотографии.
Второй (пассивный) режим устроен несколько иначе. Он использует особые датчики (фотодиоды), измеряющие интенсивность свечения и специальный процессор, который определяет фокус по величине этого параметра. На практике это выглядит вот так: датчики фиксируют интенсивность свечения, далее процессор сдвигает фокус, после этого происходит повторный замер интенсивности, если плотность потока увеличилась, то фокусировка считается приемлемой. Если нет – происходит повторное смещение фокуса. И так до обнаружения максимальной интенсивности. В матрицах серьезных камер присутствует до 40-60 фотодиодов.
На основе этих принципов работают самые известные системы фокусировки: фазовая, лазерная, контрастная и dual-pixel. И далее по тексту мы каждый вариант, оценив попутно их базовые достоинства и недостатки.
Достоинства и недостатки лазерного автофокуса
В этом случае в модель камеры телефона встраивают лазерный излучатель и приемник. Первый генерирует узконаправленный луч, второй принимает отраженный сигнал. В итоге скорость наведения фокуса сокращается до тысячных долей секунды. Обычно речь идет о 250-300 миллисекундах, поскольку лазер распространяется со скоростью света.
Основное достоинство лазерного фокуса – высокая скорость реакции модуля, а основной недостаток – частые сбои. Узконаправленный лазерный излучатель иногда «стреляет» мимо цели, а отраженный сигнал легко теряется, особенно на открытых пространствах. Поэтому лазерный автофокус в камере смартфона в большинстве случаев работает в паре с фазовым или контрастным вариантом наведения.
Особенности фазовой фокусировки
Технология основана на дроблении луча, проходящего сквозь объектив на два потока. Это делается для того, чтобы замерить расстояние между потоками, проходящими сквозь противоположные края объектива. Если это расстояние укладывается в определенные величины, заданные в массиве данных, картинка считается сфокусированной. Для фиксации расстояния используются особые датчики, реагирующие на свет. Их сигналы обрабатываются процессором, который сравнивает считанные параметры с базовым массивом данных и дает сигнал сдвинуть фокус в нужную сторону.
Основное достоинство технологии – готовность поймать в фокус движущийся объект. Кроме того, этот вариант работает быстрее контрастного автофокуса. А еще эту систему можно использовать для подсчета такого параметра, как глубина резкости.
Главный минус фазовой технологии – сложная реализация. Система призм, зеркал, линз требует сверхточной физической юстировки и не менее скрупулезной программной настройки. Кроме того, точность такого фокуса зависит от светосилы объектива, а у мобильных телефонов с этим параметром бывают большие проблемы.
Плюсы и минусы контрастного фокуса
Технология не меняет ни матрицу, ни оптическую систему камеры смартфона. В качестве датчика тут используют либо весь фотосенсор, либо его часть. Процессор считывает текущую гистограмму с сенсора и оценивает контрастность кадра. А потом объективу дается команда сместить фокус, после чего происходит новое считывание гистограммы с переоценкой контрастности. И весь цикл повторяется до достижения максимального уровня контрастности в выбранной области кадра, на которую наводится фокус.
Главное достоинство технологии – это сочетание простоты реализации, дешевизны конструкции и компактных размеров. Такими автофокусами пользуются все производители бюджетных смартфонов.
Ключевой недостаток данного варианта – очень медленная скорость работы. Иногда процессор уходит в режим вечной «охоты за фокусом», которая кончается потерей редкого кадра.
Технология Dual Pixel
Такая технология фокусировки используется в дорогих зеркальных камерах. В мобильных устройствах ее пока применяют лишь во флагманских моделях Samsung, намеренно занижая разрешение фотографической матрицы с одновременным увеличением ее физических габаритов.
На эти ухищрения идет из-за желания привязать к каждому пикселю фотографического сенсора индивидуальный датчик, реагирующий на интенсивность свечения. Потом сигналы от датчиков обрабатывают и по фазовому и по контрастному алгоритму фокусировки, добиваясь не только идеально резкого, но и максимально контрастного изображения.
Если в случае с классическим фазовым фокусом на долю датчиков приходится не более 10% от общего числа пикселей в камере, то в случае с Dual Pixel они делятся в пропорции 50/50. Проще говоря, каждый пиксель является светочувствительным элементом и датчиком одновременно. Данная технология обеспечивает более точную и быструю фокусировку.
Из недостатков Dual Pixel следует отметить очень сложную реализацию подобных решений. Такими фокусами оснащают только флагманские устройства, например, аппараты из S-серии компании Самсунг (от седьмой модели и выше). Нечто подобное есть в последних iPhone (от шестой модели и выше), но у Apple эта технология фокусировки называется Focus pixels, и она ближе к обычному фазовому автофокусу, чем к Dual Pixel.
Представляем цифро-аналоговый преобразователь Audio dac sq5 с цифровым дисплеем, шикарным набором аудио входов и выходов. Этот цифро-аналоговый преобразователь даёт очень правильный и качественный звук. Великолепное исполнение в металлическом корпусе с цифровым дисплеем и с простым управлением предоставляет возможность наслаждаться качественным звуком. Вы останетесь довольны работой этого цифроаналогового преобразователя и в полной мере насладитесь правильным и качественным звуком вашей аппаратуры.
18 лет аудио-профессионала, дистрибьютора многих китайских известных аудиомарок, подарите вам 100% Конфуций оригинального продукта.
Использует известный чип: pcm1794a, AK4113 reception, vt1729usb,Диапазон частот 44.1 К-192 К, преобразование I/V использует lme49720na, lpf утверждает OPA2604, легко настраивается, звук насыщенный. Используйте новейшую версию широкого OLED-дисплея, отражающую премиум-стиль в небольшом объеме.
Подробная информация о пакете: ЦАП машина + USB кабель + адаптер питания
BB-топ декодер чип с помощью AK4113 reception, vt1729usb приемник чип, поддерживает частоту 44.1 К-192 К, преобразование I/v с помощью lme49720na, lpf Classic OPA2604, хорошо настроенный, сбалансированный звук, прекрасное, насыщенное чувство музыки. Очень экономично! Используя новейший Государственный-широкий OLED-дисплей, отражающий премиум-стиль в небольшом объеме.
Параметры производительности
Вход: оптический, коаксиальный, USB
Выход: 2-Канал Стерео (4 В RMS)
Частота дискретизации: 16bit-24bit 44.1 К-192 кГц (оптический, коаксиальный), 16бит/44.1 К-192 К,
24бит/44.1 К-96 К (USB)
Частотный диапазон: 20 Гц-20 кГц
Динамический диапазон: 110DB
Коэффициент гармоник: менее 0.004% (20 Гц-20 кГц)
Аудио SNR: 110DB
Изоляция канала: более 99дб
Размеры: 147 х 97 х 32 мм
Вес машины: 0.4 кг
Внешний вид процесса: чертежная панель
Напряжение питания: DC12V 1A
Мощность: 2 Вт
Давайте рассмотрим цифровой преобразователь цифр аналоговые преобразователи от fx-audio sq5 более подробно. На передней панели находится всего 1 кнопка - это кнопка включения и выключения и индикатор питания, он загорается, когда устройство в находиться в режиме включения, еще на передней панели находится цифровой индикатор за темным стеклом, на который выводится информация режима работы, битрейт сигнала, который подается на вход этого устройства. Ну, на собственно, всё, на передней панели больше ничего такого интересного нет.
Задняя панель этого устройство насыщена различными разъёмами входами и выходами - левый разъем это USB вход, туда можно подключить интерфейс от компьютера, оптический вход, за ним справа находится цифровой коаксиальный вход, два аудиовыхода (аналоговые), откуда подаётся сигнал дальше на усилительный тракт и источник питания подключается в крайнее правое гнездо, он 12 вольтовый, на этом всё.
Корпус устройства выполнен из металла покрашен чёрный краской. Существует два варианта передней панели алюминиевые без покраски и алюминиевая с чёрной покраской.
Блок питания обычный адаптер варианты с европейским разъемом под евро вилку американскую там проще при заказе смотрите внимательнее. Выбирайте ту, которая вам нужна. Печатная плата устройство выполнена очень качественно. Всё сделано аккуратно всё пропаяно, ничего не болтается и стоит на своих местах. В цифро-аналоговом преобразователе sq 5 используются высококачественные радиоэлектронные элементы - об этом свидетельствует подробные фотографии в описании продукта.
В дополнении хочется сказать что данное устройство продается по очень доступной цене в отличии от своих одноклассников. Звук, который он дает более чем достойный. Аналогичные устройства стоят минимум в два раза дороже других производителей, поэтому мы рекомендуем обратить внимание именно на этот цифро-аналоговый преобразователь китайских инженеров.
Аудио тесты показали качественный звук во всем диапазоне с небольшим преобладанием в средней полосе. Высокие частоты находится вроде на своём месте. Если сравнивать с Дюной Prime 3.0 (сигнал по коаксиальному разъему подавался с нее), то в Дюне нам показалось низкочастотный составляющие немного больше но, по детальности звука всех частот именно этот цифро-аналоговый преобразователь звучал лучшие и более правдоподобнее. Конечно, всё познаётся в сравнении, очень много факторов зависит от того какой у вас усилитель, какой у вас источник сигнала, и какие у вас уши. Поэтому, приобретайте, пробуйте, сравнивайте, вы не будете разочарованы.
2019 FX-AUDIO DAC-SQ5 минисистемы USB DAC декодирования аудио усилители декодер PCM1794 AK4113 SA9027 24BIT 192 кГц AMP
Особенности:
Разумная конструкция цепи и идеальная схема.
Принимает передовой процессор (PCM1794A)-Высокое качество звука. Отличная динамика баса.
WIMA пленочный конденсатор для низкой потери касательной и высокой точности.
Конденсаторы ERO используются для баланса звука.
Низкий уровень искажений (<0.004%) и низкий уровень шума и высокое соотношение сигнал/шум (110 дБ)
Декодер можно подключить к усилителю, активным динамикам, усилителю (обратите внимание, что он не может напрямую подключаться к гарнитуре)
Эта машина не поддерживает DSD, DTS. Пожалуйста, используйте коаксиальную линию, не используйте 3.5 или линию lotus.
Смотрите отзывы счастливых покупателей (возможен машинный перевод) и присоединяйтесь к ним:
ЦАП пришел быстро хорошо упакованный. Внешний вид и работа супер. Рекомендую этот товар и продавца!
+
На дивление коробасик приятно звучит. Низ не рыхлый, контроль басов четкий, чуть выпирает верх, но очень подробно, реалистично так. Сравнил его с каким-то шведским за 22 тыр, швед бесцветный, но дороже. Пришел очень быстро.
Эти товары сделаны технически грамотно и качественно, потому и попали в наш обзор, мы рекомендуем их к приобретению!
Мы предоставляем вам возможность приобрести эти качественные и надежные вещи сейчас по лучшей цене!
Источник для статьи «ЦАП FX-Audio dac-sq5 oled цифровой дисплей аудио декодер вход USB / коаксиальный / оптический PCM1794A + AK4113 + vt1729usb dc1 супер качество звука» :
Статьи и Лайфхаки
Различные виды имеют свои плюсы и минусы. Одной из ключевых характеристик является время срабатывания.
Чтобы добиться минимального значения, использовала в своем смартфоне G3 так называемый лазерный автофокус.
Звучит внушительно, но что эта технология представляет собой в реальности?
Зачем понадобилась новая технология
До недавнего времени в мобильных устройствах использовалось две разновидности автофокуса: фазовый и контрастный. У каждого из них были свои плюсы и минусы.Фазовая автофокусировка, в которой определение расстояния от объекта до фокальной плоскости осуществляется за счет сравнения расстояния между двумя потоками света, проходящими через крайние точки объектива, достаточно быстрая и точная.
Но при этом для нее требуется сложная аппаратная часть, а кроме того она сильно зависит от светосилы объектива.
Контрастный автофокус работает путем сравнения контраста мелких деталей изображения. Конструкция его существенно проще, но при этом сильно «хромает» точность, а время фокусировки очень большое.
Данная технология используется в бюджетных системах.
Разработчики мобильных устройств желали получить решение, совмещавшее достоинства обоих типов, да еще и не зависящее от освещенности.
Как работает лазерный автофокус
Особо мудрить не пришлось: за основу был взят лазерный дальномер, активно применяющийся уже много лет в самых различных областях.
В нем измерение расстояния производится за счет измерения времени прохождения светового импульса от прибора к объекту и обратно к сенсору.
Габариты смартфона не позволяют установить такой же мощный лазерный излучатель, как в дальномере, способный измерять расстояние в пределах километра.
Но даже скромные полупроводниковые лазеры класса 1, использованные в гаджетах, оказались очень полезны.
Полученная скорость работы была просто фантастической: LG G3 для фокусирования требовалось всего 0,276 с, а в более поздних моделях это время сократилось до 0,25 с.
Но есть и существенный недостаток. Эффективное расстояние, на котором способно работать такое устройство, составляет около метра. При фокусировании камеры на более отдаленных объектах устройство переключается на другой тип автофокуса.
Плюсы и минусы
Плюсы лазерного автофокуса :- Очень высокая скорость работы, превышающая таковую у фазового автофокуса.
- Простая аппаратная часть, не увеличивающая стоимость устройства.
- Отсутствие зависимости работы автофокусировки от условий освещенности.
- Небольшое расстояние, на котором способен работать автофокус.
Безопасен ли лазерный автофокус
У некоторых особо технически «грамотных» людей любой лазер немедленно ассоциируется с гигантскими боевыми роботами, в крайнем случае – с комплексом «Пересвет».
Отсюда и возникает паранойя, заставляющая шарахаться даже от перевернутой компьютерной мышки.
Любое мобильное устройство настолько жестко тестируется на безопасность, что даже при малейшем намеке на угрозу эту технологию не допустили бы к использованию.
В заключение
К моменту написания статьи число моделей, оснащенных лазерным автофокусом, уже исчисляется десятками. Не исключено, что спустя несколько лет он будет стоять даже на ультрабюджетниках.Но в любом случае эта технология в силу присущих ей ограничений является не заменой, а дополнением к другим видам автофокусировки, пускай и очень полезным.
Потребовалось больше года, пока инновационная система автофокусировки камеры на смартфонах, после выхода в свет этой технологии с LG G3, появилась еще в 9 смартфонах на Android. Благодаря этой технологии, камере смартфона LG G3 удается быстро и точно фокусироваться на предметах места происшествия. В конце статьи вы сможете ознакомится с десятью смартфонами с лазерной автофокусировкой.
Лазерный автофокус использует небольшой лазерный излучатель, расположенный на задней части смартфона, возле камеры. После запуска камеры из датчика выходит пучок лазеров, который реагирует на предметы, как только вы наводите камеру на них. Программный алгоритм вычисляет сколько времени потребовалось лучу, чтобы дойти до предмета и вернуться, и определяет расстояние до объекта, после чего камера моментально фокусируется.
Но в этой технологии есть и недостатки. На больших расстояниях луч не может вернуться обратно. А также есть проблемы с отражающими или прозрачными предметами.
Теперь, когда вы вкратце ознакомились с технологией, вот 10 смартфонов, которые имеют лазерную автофокусировку камеры:
Этот смартфон стал первым с лазерным автофокусом в 2014 году. Технология применялась в роботах пылесосах от компании LG. Устройство имеет 5,5 дюймовый экран, с разрешением Quad HD и работает на Qualcomm Snapdragon 801 в паре с 3 Гб (в варианте с двумя SIM картами) иля 2 Гб (с одной SIM картой) оперативной памяти LPDDR. Внутренней памяти в нем 32 Гб. G3 имеет съемный аккумулятор на 3000 мАч, хорошую 13-ти мегапиксельную камеру и 2,1 Мп камеру для селфи.
2. LG G4
Потомком LG G3 является G4. Смартфон терпит изменения в дизайне, дисплее, камере и получает более совершенную начинку. Задняя крышка имеет изящные кожаные варианты. Экран обновлен и имеет более широкий цветовой охват. Основная камера имеет 16 Мп и 8 Мп фронтальная. Чипсет стал быстрее.
3. LG G4 Beat
Встречайте младшего брата G4 – LG G4 Beat. Размер экрана 5,2 дюйма и разрешение до 1080р. Камера заднего вида сокращается в два раза до 8 Мп, передняя – 5 Мп. Beat также не имеет кожи на задней крышке. Чипсет у смартфона Snapdragon 615 с 1,5 Гб оперативной памяти, 8 Гб внутренней памяти и съемным аккумулятором на 2300 мАч.
4. Nexus 5X
Данный смартфон является эталонным устройством для операционной системы Android, представленный в конце сентября 2015 года. Производителем является та же компания LG, которая выпустила в 2013 году смартфон для Google - Nexus 5, и он очень хорошо себя зарекомендовал. 5X имеет 5,2-дюймовый экран с разрешением 1080р, 12,3 Мп камеру с матрицей от Sony. Передняя камера на 5 Мп. В устройстве есть сканер отпечатка пальца для обеспечения безопасности и мобильных платежей. Процессор от Qualcomm Snapdragon 808, в паре с 2 Гб оперативной памятью. Nexus 5X безусловно имеет последнюю на 2015 год версию операционной системы Android 6.0 Зефир, хоть и производительности его не будет достаточно для самых требовательных игр.
5. Google Nexus 6P
Nexus 6P сделан компанией Huawei и представлен на той же презентации, что и предыдущий смартфон. Создан специально для операционной системы Android 6.0. Это фаблет, который имеет диагональ экрана 5,7 дюймов с разрешением 1440р. Amoled экран от Samsung работает от процессора премиум класса Qualcomm Snapdragon 810 в паре с 3 Гб оперативной памяти. Камера с лазерной автофокусировкой имеет 12,3 Мп, передняя 8 Мп. На задней панели сканер отпечатка пальцев NFC.
После выпуска One M9, HTC пошли на обновление своего героя и выпустили One M9+ Aurora Edition. Смартфон имеет Quad HD экран, процессор Media Tek Helio X10 с 8 ядрами. Оперативной памяти 3 Гб. Камера аж на 21 Мп с оптической стабилизацией изображения с помощью лазера. Дизайн всем знакомый, из полированного металла, который демонстрирует высокие стандарты компании HTC. К сожалению Оne M9+продается только в Тайване.
Данный смартфон выполнен из алюминия и поставляется с 6-ти дюймовым экраном, разрешение которого 1080р. Чипсет Snapdragon 615. Оперативной памяти 3 Гб. Камера на 13 Мп имеет двойную светодиоидную вспышку и лазерный автофокус. Передняя камера на 8 Мп. Работает R7 Plus от батареи на 4100 мАч. Телефон делает хорошие фотографии за счет хорошего программного обеспечения (в том числе). Но, к сожалению, остальные характеристики не дотягивают до того, чтобы отдавать за смартфон более 500$.
8. Meizu MX 5
MX5 от китайского производителя является самым пока амбициозным смартфоном Meizu. Имеет металлический корпус, процессор MediaTek Helio X10 Turbo с 8 ядрами, 3 Гб оперативной памяти. Задняя камера в этом устройстве имеет колоссальные 20,7 Мп и модуль с лазерным автофокусом. Камера записывает видео в разрешении 4K. Передний модуль имеет 5 Мп. Все это звучит хорошо, но есть у устройства и минусы. Дисплей не самый качественный, пользовательский интерфейс полусырой.
Второй флагманский смартфон от китайской выскочки OnePlus, предлагает хорошее сочетание дизайна и аппаратного обеспечения при умеренной, но точно не бюджетной, стоимости. Мобильник примечателен корпусом из сплава алюминия и магния и вилкой USB Type C. OnePlus Two имеет процессор Qualcomm Snapdragon 810 и 4 Гб оперативной памяти. Батарея емкостью 3300 мАч. Задняя камера на 13 Мп с лазерным автофокусом, передняя на 5 Мп.
10. Asus Zenfone 2 Laser
Единственный смартфон с лазерным автофокусом и соответствующим названием Laser. Он имеет разрешение экрана 720р, 5 дюймов и работает на чипсете Snapdragon 410 в паре с 2 Гб оперативной памяти. Тем не менее, этого достаточно для хорошей производительности. Изюминкой Asus ZenFone 2 Laser является камера на 13 Мп с лазерным автофокусом, который позволяет сфокусироваться на объекте всего за 0,3 секунды. Плюс ко всему это двухсимочник. Имеет 16 Гб встроенной памяти.
