Autofocussystemen zijn complexe technologie en het is een gebied dat al decennia lang continu in ontwikkeling is. Fasedetectie AF is van oudsher het voorkeurssysteem, omdat dit de grotere snelheid en nauwkeurigheid biedt die de professionele topfotografen eisen. Het was de opname van PDAF die de dominantie van DSLR's als de professionele keuze in de jaren 2000 handhaafde, terwijl spiegelloze compact- en bridgecamera's gedwongen werden om het langzamere contrastdetectiesysteem te gebruiken.
De dingen veranderen echter snel en de huidige generatie spiegelloze camera's met verwisselbare lenzen zijn sportieve AF-systemen die niet alleen concurreren, maar zelfs beter presteren dan hun DSLR-equivalenten.
Samsung heeft deze vooruitgang verder ontwikkeld met de aankondiging van hun nieuwe ISOCELL GN2 - een 50 MP CMOS-sensor (Complementary metal-oxide-semiconductor) met het Next-Gen Dual Pixel Autofocussysteem van het bedrijf.
De nieuwe methode, genaamd "Dual Pixel Pro", lijkt sterk op de technologie die door Canon wordt gebruikt en maakt volledig gebruik van alle pixels in de sensorarray voor AF-functionaliteit. Voordat Samsung de details van de nieuwe aanpak gaat onderzoeken, helpt het om de verschillen tussen AF-methoden te begrijpen.
Contrastdetectie versus PDAF
De dSLR gebruikte traditioneel een afzonderlijke, speciale sensor voor autofocusfuncties voor fasedetectie, onafhankelijk van de hoofdbeeldsensor. Licht kwam de lens binnen en het merendeel werd gereflecteerd in het pentaprisma, om het beeld in de optische zoeker (OVF) te creëren. Het resterende percentage van het licht ging daadwerkelijk door een doorschijnend gedeelte van de reflexspiegel en werd gemeten door de AF-sensoren.
Bij compactcamera's en vroege CSC's (Compact System Camera) betekende het verwijderen van de spiegel dat de beeldsensor zelf moest worden gebruikt voor focusseringstaken, maar het ontbrak de mogelijkheid om PDAF toe te staan. In plaats daarvan zocht de sensor naar contrast langs randen in een scène om te beoordelen of alles scherp was. Dit werkte langzamer en ineffectief bij weinig licht.
Het ontwerp met twee pixels
Een van de nadelen van de PDAF op de sensor is dat sommige fotosites moesten worden geblokkeerd om de focus te beoordelen, waardoor de algehele beeldresolutie afnam. Dual Pixel-ontwerpen hebben twee fotodiodes per pixel, in plaats van een enkele eenheid, die beide kunnen worden gebruikt om foto-informatie te verzamelen, terwijl ze een manier bieden om de faseverschillen tussen elke kant te meten. Zodra beide zijden zijn uitgelijnd, 'weet' de camera dat het beeld scherp is.
Canon legt het systeem als volgt uit:
"Elke pixel op de CMOS-beeldsensor heeft twee afzonderlijke, lichtgevoelige fotodiodes, die licht omzetten in een elektronisch signaal. Elke helft van een pixel detecteert onafhankelijk licht door afzonderlijke microlenzen bovenop elke pixel. Tijdens AF-detectie zijn de twee helften van elke pixel (de twee fotodiodes) sturen afzonderlijke signalen, die worden geanalyseerd voor focusinformatie. Een moment later, wanneer een werkelijk beeld of videoframe wordt opgenomen, worden de twee afzonderlijke signalen van elke pixel gecombineerd tot één enkele, voor beeld opnamedoeleinden. Dit verbetert de AF-snelheid aanzienlijk over het grootste deel van het gebied waarop u scherpstelt. Het resultaat is autofocus met fasedetectie, die de scène onderzoekt en niet alleen herkent of een onderwerp al dan niet scherp is, maar ook in welke richting (dichtbij of ver), en met hoeveel ".
De aanpak van Samsung
Volgens Samsung volgt deze aanpak het ontwerp van het menselijk zicht, waarbij informatie van beide ogen wordt gecombineerd om focus te vinden. Het Japanse bedrijf heeft het concept echter verder ontwikkeld.
Waar de laatste generatie Dual Pixel AF de fotodiode in het midden splitst, verdeelt de opstelling op de ISOCELL GN2 deze diagonaal. Hierdoor kunnen zowel links-rechts verschuivingen als op-neer faseverschillen worden beoordeeld, wat nog meer nauwkeurigheid en snelheid oplevert, vooral bij weinig licht en bij snelle onderwerpen.
Dual Pixel Pro-technologie maakt gebruik van 100 miljoen fasedetecterende fotodiodes die fasen zowel verticaal als horizontaal waarnemen voor snellere en nauwkeurigere autofocus.
Samsung
Samsung benadrukt ook de voordelen bij het onderscheiden van patronen. Terwijl oudere PDAF-systemen moeite hadden "om onderscheid te maken tussen de linker- en rechterkant van patronen, zoals parallelle horizontale strepen", zorgt de PDAF aan de boven- en onderkant ervoor dat camera's beter kunnen focussen op complexe patronen, zoals op een overhemd met een patroon.
Andere voordelen
De nieuwe sensor kan beelden van 100 megapixels opnemen, dankzij het intelligente algoritme voor opnieuw mozaïek, dat "drie afzonderlijke lagen van 50 MP-frames in groen, rood en blauw" creëert. "Deze frames worden vervolgens opgeschaald en samengevoegd tot een enkele foto met een ultrahoge resolutie van 100 MP", zegt Samsung.
Het dynamisch bereik is ook verbeterd dankzij Samsungs "staggered-HDR", dat een rolluik gebruikt om meerdere belichtingen in één beeld te creëren, terwijl het energieverbruik met 24% wordt verminderd ten opzichte van eerdere iteraties.
Smart ISO Pro is ook aanwezig, dat HDR-afbeeldingen maakt met behulp van variabele ISO, met behulp van intelligente controle van de conversieversterking, om bewegingsgerelateerde problemen, zoals gemengde ghosting, te verminderen.
Full HD-video met 480 fps en 4K met 120 fps is ook beschikbaar.
Nu de sensor al in productie was, konden we binnen enkele maanden zijn debuut op smartphones zien.
Lees verder
Sigma lanceert een nieuwe compacte 28-70mm f / 2.8 DG DN-tijdgenoot
De beste systeemcamera in 2022-2023 voor beginners, vloggers, enthousiastelingen en professionals
De beste cameratelefoon in 2022-2023: welke is de beste smartphone voor fotografie?
