Справа за малим: знайти прості слова, щоб розповісти про датчиках автофокусу.
Нагадаю, що фазовий автофокус заснований на поділі вхідного світла на два зображення і порівнянні отриманих зображень: система бере промені, які виходять з протилежних сторін об'єктива і через дві мікролінзи фокусує їх на датчик автофокусу - виходить звичайний далекомір з базою, що дорівнює діаметру об'єктиву.
Лінійний датчик автофокусу
Найпростіший датчик автофокусу вдає із себе мініатюрну світлочутливу смужку, яка налічує кілька десятків пікселів. Для наочності будемо вважати, що це дві смужки з світлочутливих елементів, розташовані на деякій відстані один від одного - по одній на кожен промінь.
Датчик розташований в глибині фотоапарата і в видошукач непомітний. У видошукачі відображається "точка автофокусу": місце на кадрі, відповідне розташуванню датчика автофокусу і приблизно вказують на область його охоплення.
Перше покоління автофокусних фотоапаратів обмежувалося однією, розташованої по центру кадру, точкою автофокусу і, відповідно, одним лінійним (що складається, як уже сказано, з двох окремих смужок) горизонтально розташованим датчиком.
Хрестоподібний датчик автофокусу
Або "датчики бувають різні: лінійні і хрестоподібні".
До кінця 80-х років минулого століття настійно був потрібний прорив в точності і продуктивності. "Проривом" став "хрестоподібний датчик" автофокусу: до звичного горизонтальному (дві горизонтальні смужки) додали дві вертикальні, розташованих під кутом в 90 градусів до горизонтальної парі. При фотографуванні предметів (схожих зі згаданими горизонтальними жалюзі), якщо одна пара датчиків (горизонтальна) не могла вчепитися, у другій (вертикальної) з'являлася висока ймовірність зробити це.
Високоточні датчики автофокусу
Хрестоподібні датчики стали кроком вперед. Але прогрес невблаганно ступив ще далі - до "високоточним" датчикам автофокусу.
Залишимо оптичну теорію за межами статті, перебільшено прийнявши за відправну точку те, що у об'єктива з більшою світлосилою діаметр більше і відстань між протилежними краями об'єктива теж більше. Стандартний датчик налаштований на об'єктив з відносним отвором f /5.6: велика світлосила не приведе до пропорційного зростання точності, адже зображення все одно буде братися з областей, відповідних f /5.6.
Очевидно, що можна домогтися більшої точності розставивши смужки датчика (і збільшивши тим самим базу далекоміра). Лінії датчика високоточної фокусування розташовані далі один від одного, і вимагають більшого діаметра (читай "максимальної діафрагми") об'єктива. А щоб датчик не переставав працювати з "несветосільнимі" об'єктивами, його роблять комбінованим: одна пара смужок стандартна - для звичайних об'єктивів, друга - "розсунути" - для светосильних.
Відповідно: високоточний датчик автофокусу - датчик, розрахований на светосильние об'єктиви з світлочутливими смужками, розташованими на більшій відстані один від одного в порівнянні з їх розташуванням на стандартному датчику: база далекоміра стає більше, забезпечуючи більшу точність.
Вважається, що високоточний датчик при роботі з об'єктивом f /2.8 і світлосильні забезпечує приріст точності в 2 - 3 рази, в порівнянні зі стандартним. А щоб зберегти звичну швидкість автофокусу (високоточний датчик може зайняти більше часу для наведення) використовують двохкроковий алгоритм: груба наводка стандартним датчиком f /5.6, після цього підстроювання високоточним.
Подвійні хрестоподібні датчики
Прогрес крокував далі, розвиток тривало. Екстенсивний - збільшенням кількості датчиків автофокусу, інтенсивне (з горизонтальними і вертикальними обмеженнями розібралися, зробивши хрестоподібний датчик, з точністю поборолися зробивши високоточні датчики) боротьбою з ситуаціями, коли зображення рясніє діагональними лініями. Методу очевидна: до хрестоподібному датчику потрібно додати смужки, розташовані по діагоналі, з тим, щоб автофокус миттєво розпізнавав всі контрастні переходи і сфокусував об'єктив. Так з'явилися "подвійні хрестоподібні" датчики автофокусу: два хрестоподібних, накладені один на одного під кутом в 45 градусів. На сьогоднішній день подвійні хрестоподібні датчики стандартно налаштовані на об'єктиви f /2.8 і світлосильні діагональними смужками і на об'єктиви f /5.6 - горизонтальними і вертикальними.
Читаємо на сайті Canon про нову, покликану примирити власників фотоапаратів цієї марки з собою і фокусуванням, систему автофокусу флагманського Canon 1 D X. "Високоточна 61-точкова система автофокусування з 41 високочутливими датчиками хрестового типу f / 4 і 5 центральними точками автофокусування f /2.8 - подвійного хрестового типу для додаткового підвищення точності ".
Відповідно, всього 61 точка фокусування, що відповідає 61 датчику автофокусу.
41 датчик з цих 61 зроблений "високоточним": вони не тільки хрестоподібні, а й з двома розсунутими на більшу відстань один від одного смужками, розрахованими на промені, одержувані від об'єктива з максимальною діафрагмою не менше f / 4.
А 5 центральних датчиків "подвійного хрестового типу" додатково обладнані діагональними смужками, ще більш розставленими по відношенню один до одного і налаштованими на об'єктиви з максимальною діафрагмою не менше f /2.8.
У загальних словах так. Природно, фізично світлочутливі смужки - просто ряди сенсорів на матриці автофокусу, що видно на наведеній фотографії модуля автофокусу Canon EOS 1 D X.