همه چیز درباره سیستم فوکوس خودکار تشخیص فاز (Phase Detection)

وقتی که در مورد ساز و کار تکنولوژی‌های به کار رفته در سیستم فوکوس خودکار دوربین‌های DSLR صحبت می‌کنیم و مخصوصا زمانی که به مبحث سیستم فوکوس خودکار تشخیص فاز یا همان Phase Detection وارد می‌شویم، داستان کمی پیچیده می‌شود. به همین منظور، موضوع بررسی چگونه ساز و کار سیستم فوکوس خودکار تشخیص فاز، شاید برای تمامی خوانندگان و فعالان این عرصه، جالب و خوشایند نباشد. اما در هر حال، در این مقاله قصد داریم، کاملا به این موضوع پرداخته و حقایق آن را به طور واضح و آشکاری روشن کنیم. در واقع در این سری از مقالات قصد داریم درباره مشکلات مربوط به این سیستم فوکوس و همچنین راه حل‌های آن و البته چگونه عملکرد این سیستم در هنگام ثبت یک عکس صحبت کرده و شما را به طور کامل با این تکنولوژی آشنا سازیم. در حقیقت در این سری از مقاله‌ها، همه چیز را در مورد سیستم فوکوس خودکار تشخیص فاز خواهید یافت.

در نظر سنجی‌های به عمل آمده مشخص شد که تعداد بسیار زیادی از عکاسان از نحوه عملکرد سیستم فوکوس خودکار دوربین خود حتی در دوربین‌های DLSR سطح بالایی همچون 5D Mark III کنون، D800 نیکون و K-5 پنتاکس گله‌مند هستند و با آن مشکل دارند. مطمئنا بسیاری از عکاسان به این موضوع پی برده‌اند که مشکل از سطح و رده دوربین آنها و مبتدی و پیشرفته بودن آنها نبوده و به مدل دوربینشان هیچ ربطی ندارد. در حقیقت این دوربین‌ها نمی‌توانند به خوبی بر روی سوژه مورد نظر خود فوکوس کنند. اگر یک بار در فضای اینترنت در این مورد جستجو کنید، شاهد بازیابی سوالات بسیار زیادی در مورد مشکلات مربوط به سیستم فوکوس خودکار در سری‌های مختلف دوربین‌های شرکت‌های گوناگون خواهید بود. از زمانی که تکنولوژی سیستم فوکوس خودکار بوجود آمده و در دوربین‌های دیجیتال به کار گرفته شده است، همواره مشکل فوکوس تا به امروز وجود داشته است. بنابراین دیدن مشکلات مربوط به سیستم فوکوس خودکار (همچون نقص فوکوس خودکار front focus و یا back focus) بر روی دوربین‌های دیجیتال و پیشرفته امروزی نیز نمی‌تواند امری غیر عادی باشد. در حقیقت این مشکلات از زمانی پدیدار شدند که اولین دوربین DSLR مجهز به سیستم فوکوس خودکار تشخیص فاز ساخته شد.
یک دوربین DLSR چگونه کار می‌کند

به منظور حل دقیق مشکلات مربوط به سیستم فوکوس خودکار ابتدا می‌بایست اطلاعات جامعی در مورد چگونگی و نحوه ثبت تصویر در یک دوربین DLSR داشته و با تمامی اجزای داخلی آن آشنایی داشته باشیم. با باز کردن لنز یک دوربین DLSR، شاهد قرار گیری یک آینه رفلکس با زاویه 45 درجه، درست در جلوی دهانه ورودی لنز در داخل بدنه دوربین هستیم. چیزی که در این بخش به هیچ وجه در حالت عادی قابل مشاهده نمی‌باشد، مربوط به آینه دوم قرار گرفته در پشت آن می‌شود. وظیفه این آینه، تاباندن نوری است که از سمت آینه اولیه به سمت خود ساتع گشته است و البته این امواج نوری به سوی سیستم فوکوس خودکار تشخیص فاز (Phase Detection) تابانده می‌شوند. تصویر زیر که مربوط به نمایی داخلی از دوربین D800 نیکون می‌شود، به آشنایی هر چه بهتر شما با محیط و فضای داخلی دوربین‌های DSLR و محل قرار گیری آینه کمک بسزایی خواهد کرد:

در قسمت زیر می‌توانید در مورد هر یک از شماره‌های درج شده در تصویر فوق، اطلاعات کافی را کسب کنید:
1- پرتوی نور
2- آینه رفلکس اصلی دوربین
3- آینه ثانویه دوربین که با نام “Sub-Mirror” نیز شناخته می‌شود
4- شاتر و حسگر دوربین
5- پیچ شش ضلعی 1.5 میلی متری – به منظور تنظیم آینه اصلی دوربین
6- پیچ شش ضلعی 1.5 میلی متری – به منظور تنظیم آینه ثانویه دوربین
7- حسگر سیستم فوکوس خودکار تشخیص فاز (Phase Detection)
8- منشور
9- منظره یاب

بیایید به زمانی که عکاسی در درون یک دوربین DLSR به ثبت می‌رسد و ساز و کار انجام آن نگاهی بیندازیم. ابتدا پرتوهای نور (1) به داخل لنز وارد می‌شوند و بعد از گذشتن از لنز به فضای داخل دوربین منتقل خواهند شد. سپس امواج نوری به آینه اصلی دوربین (2) که نیمه شفاف است برخورد می‌کنند. این آینه با زاویه 45 درجه طوری قرار گرفته است که با برخورد پرتوهای نور به آن، بخشی زیادی از آنها با حرکتی عمودی به سمت منشور (8) به حرکت در می‌آیند. سپس منشور موجود در این بخش توسط شکل خاصی که دارد، پرتوهای عمودی را به شکل افقی درآورده و سپس آنها را طوری هدایت می‌کند تا از بخش منظره‌یاب (9) دوربین عبور کرده و عکاس بتواند به مشاهده آنچه در جلوی لنز قرار گرفته است، بپردازد. بخشی کوچکی از پرتوهای نور از دیواره نیمه شفاف آینه اصلی عبور کرده و به آینه ثانویه پشت آن برخورد میکنند. سپس آینه ثانویه با زاویه استقرار خاص خود (که در این دوربین با زاویه 54 درجه قرار گرفته است) پرتوهای نوری به سمت حسگر سیستم فوکوس خودکار تشخیص فاز (7) راهی می‌کند. سپس این امواج به سمت گروهی از حسگرها در داخل همین سیستم منتقل می‌شوند (هر نقطه فوکوس خودکار دارای دو حسگر است). سپس دوربین به آنالیز و مقایسه تصاویر بدست آمده توسط حسگرها پرداخته (ساز و کار انجام آن شبیه به نحوه محاسبه فوکوس در یک دستگاه فاصله‌یاب می‌باشد) و اگر تصاویر بدست آمده با هم یکسان و مشابه نباشند، سیستم دوربین، لنزها را مجبور به جا‌به‌جایی به منظور ایجاد تصاویر یکسان و مشابه می‌کند. به منظور کسب اطلاعات بیشتر و دقیق‌تر می‌توانید در ادامه با تک‌نیوز همراه باشید.
در حالی که سیستم ذکر شده در باره نحوه حرکت پرتوهای نور به طور کامل و البته خلاصه‌وار توضیح داده شد، مشکلاتی در این راه برای این دسته از پرتوها ممکن از پدید آید. حسگر سیستم تشخیص فاز یکی از آنها بوده که در این راه، لنز دوربین را مجبور به تطابق و تنظیم دقیق به جهت انجام فوکوس بهتر می‌کند. این در حالی است که سنسور مربوطه هیچ تاثیری در ثبت عکس نداشته و تنها به انجام فوکوس خودکار دقیق کمک می‌کند. درواقع مسئولیت ثبت تصاویر با سنسور قرار گرفته در بخش انتهایی دستگاه است. اما چرا این مورد یک مشکل بزرگ تلقی می‌شود؟ در بخش‌ قبلی با هم این موضوع را مرور کردیم که در هنگام ورود نور به داخل دوربین، به منظور ثبت نهایی عکس، آینه‌های اصلی و ثانویه دوربین به سمت بالا رفته و سپس شاتر دوربین باز می‌شود و در نهایت پرتوهای نور به منظور ثبت عکس به حسگر اصلی دوربین (4) برخورد می‌کنند. به منظور انجام دقیق فوکوس خودکار تشخیص فاز، می‌بایست فاصله بین مانت لنز و حسگر اصلی دوربین با فاصله مانت لنز با حسگر سیستم فوکوس کار تشخیص فاز یکی و برابر باشد. اگر حتی به میزان بسیار ناچیزی در این بخش انحراف وجود داشته باشد، فوکوس خودکار تشخیص فاز به خوبی انجام نخواهد شد. همچنین در طرف دیگر ماجرا اگر زاویه آینه ثانویه دوربین (که وظیفه آن، منعکس کردن پرتوهای نور بر روی حسگر سیستم تشخیص فاز است) آن طور که می‌بایست باشد، نبوده و از محل اصلی خود انحراف داشته باشد، دوباره مشکلاتی در عملکرد این سیستم فوکوس خودکار بوجود خواهد آمد. بنابراین بیشترین مشکلات مربوط به سیستم فوکوس خودکار تشخیص فاز به این شکل به وقوع می‌پیوندد.

- - , .
.