اللغة العربية
العلوم وراء آليات التركيز التلقائي في وحدات الكاميرا
تم إنشاؤها 11.10
في عصر تصوير الهواتف الذكية، والكاميرات بدون مرآة، والتصوير الصناعي، أصبحت ميزة واحدة لا غنى عنها لالتقاط صور حادة وواضحة: التركيز التلقائي (AF). سواء كنت تلتقط صورة لحيوانك الأليف أثناء اللعب، أو توثق عطلة عائلية، أو تقوم بمسح رمز شريطي في مستودع، فإن قدرة وحدة الكاميرا على القفل بسرعة ودقة على موضوع ما تعتمد على مبادئ علمية متطورة. لكن ماذا يحدث بالضبط خلف العدسة عندما تضغط على الشاشة أو تضغط على زر الغالق لنصف الطريق؟ تتناول هذه المدونة علم آليات التركيز التلقائي، موضحة كيف تعمل البصريات، والإلكترونيات، والبرمجيات بتناغم لتقديم نتائج واضحة—دون الحاجة إلى تدوير العدسة يدويًا.
1. المقدمة: لماذا تعتبر ميزة التركيز التلقائي مهمة في وحدات الكاميرا الحديثة
قبل الخوض في العلم، دعونا نوضح لماذا يعتبر التركيز التلقائي أمرًا غير قابل للتفاوض في وحدات الكاميرا اليوم. يتطلب التركيز اليدوي، الذي كان معيارًا لكاميرات الأفلام، تنسيقًا دقيقًا بين اليد والعين ووقتًا - وهي رفاهيات لا نملكها في السيناريوهات السريعة. على سبيل المثال، تحتاج وحدة كاميرا الهاتف الذكي إلى التركيز في أقل من ثانية لالتقاط لحظة عابرة، بينما يجب على كاميرا الأمن تتبع الأجسام المتحركة (مثل شخص أو مركبة) دون تشويش.
في جوهره، يقوم التركيز التلقائي بحل تحدٍ بصري أساسي: ضمان تقارب الضوء من موضوع معين بدقة على مستشعر الصورة في الكاميرا. عندما يكون الضوء خارج التركيز، فإنه يشكل "دائرة من الارتباك" مشوشة على المستشعر، مما يؤدي إلى تفاصيل ناعمة أو ضبابية. تقوم أنظمة التركيز التلقائي بإزالة ذلك عن طريق ضبط موضع العدسة (أو المستشعر) في الوقت الحقيقي، وحساب المسافة المثلى إلى الموضوع وتنقيح التركيز حتى تنكمش دائرة الارتباك إلى حجم غير ملحوظ.
لكن ليست جميع أنظمة التركيز التلقائي تعمل بنفس الطريقة. على مر السنين، تطورت التكنولوجيا من طرق بسيطة تعتمد على التباين إلى أنظمة متقدمة تعتمد على كشف الطور وأنظمة مدعومة بالذكاء الاصطناعي - كل منها مبني على مبادئ علمية مميزة. دعونا نفصلها.
2. العلوم الأساسية للتركيز التلقائي: المصطلحات الرئيسية لفهمها
قبل استكشاف الآليات المحددة، دعنا نحدد بعض المفاهيم الأساسية التي تشكل أساس جميع أنظمة AF:
• مستشعر الصورة: شريحة حساسة للضوء (عادةً CMOS أو CCD) تقوم بتحويل الضوء إلى إشارات كهربائية. لكي يعمل التركيز، يجب أن يصل الضوء من الموضوع إلى بكسلات المستشعر بنمط حاد.
• عناصر العدسة: تستخدم معظم وحدات الكاميرا عدسات زجاجية أو بلاستيكية متعددة. إن ضبط المسافة بين هذه العناصر (أو تحريك مجموعة العدسات بالكامل) يغير "البعد البؤري" - المسافة التي يتجمع عندها الضوء على المستشعر.
• التباين: الفرق في السطوع بين البيكسلات المجاورة (على سبيل المثال، قطة سوداء على جدار أبيض لديها تباين عالٍ). تستخدم العديد من أنظمة التركيز التلقائي التباين لتحديد الحدة.
• فرق الطور: التحول الطفيف في موجات الضوء أثناء مرورها عبر أجزاء مختلفة من العدسة. يساعد هذا التحول في حساب مدى حركة العدسة اللازمة للتركيز - مشابه لكيفية استخدام العينين البشرية للرؤية المجسمة لتقدير المسافة.
3. الثلاثة الكبار: شرح آليات التركيز التلقائي الرئيسية
تعتمد وحدات الكاميرا على ثلاث تقنيات رئيسية للتركيز التلقائي، كل منها يتمتع بقوة علمية فريدة وحالات استخدام خاصة. دعونا نستكشف كيفية عمل كل منها، ومزاياها وعيوبها، وأين يمكن العثور عليها في الأجهزة الواقعية.
3.1 كشف التباين التركيز التلقائي (CDAF): "مدقق الحدة"
كشف التباين AF (CDAF) هو أحد أقدم وأكثر طرق التركيز التلقائي استخدامًا، ويُستخدم في الكاميرات المبتدئة، والهواتف الذكية، وكاميرات الويب. علمه بسيط: يقيس تباين الصورة ويضبط العدسة حتى يتم تعظيم التباين.
كيف يعمل (خطوة بخطوة):
1. المسح الأولي: يبدأ العدسة في وضع محايد (على سبيل المثال، مضبوط على "اللانهائية" أو مسافة متوسطة).
2. قياس التباين: يأخذ مستشعر الكاميرا صورة معاينة ويحلل التباين في منطقة التركيز المختارة (مثل، مركز الإطار أو نقطة تضغط عليها على شاشة الهاتف). يتم حساب التباين باستخدام خوارزميات تقارن سطوع البيكسلات المجاورة - الصور الواضحة تحتوي على تغييرات مفاجئة في السطوع (مثل، حواف الكتاب)، بينما الصور الضبابية تحتوي على انتقالات تدريجية.
3. ضبط العدسة: تتحرك العدسة قليلاً (إما أقرب إلى أو أبعد عن المستشعر) وتقوم بأخذ معاينة أخرى. يقارن النظام التباين بين المعاينتين.
4. الضبط الدقيق: تتكرر هذه العملية "المسح والمقارنة" حتى يصل التباين إلى ذروته. بمجرد اكتشاف أقصى تباين، تتوقف العدسة—هذه هي وضعية التركيز.
العلوم وراء القوة:
الميزة الأكبر لـ CDAF هي الدقة. لأنه يقيس الحدة مباشرة على المستشعر، فإنه نادراً ما يفوت التركيز (على عكس أنظمة الكشف عن الطور القديمة). كما أنه لا يتطلب أي أجهزة إضافية - فقط البرمجيات ومستشعر قياسي - مما يجعله رخيصاً للتكامل في وحدات الكاميرا ذات الميزانية المحدودة (مثل الأجهزة التي تعمل بنظام أندرويد منخفضة التكلفة أو كاميرات الحركة).
القيود (ولماذا تحدث):
• السرعة: يستغرق المسح ذهابًا وإيابًا وقتًا (غالبًا ما يكون 0.5–1 ثانية). وهذا يجعل CDAF بطيئًا بالنسبة للمواضيع المتحركة (مثل طفل يجري أو طائر يطير).
• صراعات الإضاءة المنخفضة: يتناقص التباين في البيئات الخافتة (نظرًا لوجود تباين أقل في السطوع بين البكسلات). قد تبحث تقنية CDAF عن التركيز بلا نهاية أو تقفل على منطقة خاطئة (مثل جدار مظلم بدلاً من وجه شخص).
التطبيقات الشائعة:
• الهواتف الذكية للمبتدئين (مثل أجهزة أندرويد الاقتصادية)
• كاميرات الويب وكاميرات اللابتوب
• كاميرات النقطة والتصوير
• كاميرات صناعية للمواضيع الثابتة (مثل، مسح المستندات)
3.2 كشف الطور التركيز التلقائي (PDAF): "حاسبة المسافة"
Phase Detection AF (PDAF) يحل مشكلة سرعة CDAF من خلال استخدام الفيزياء للتنبؤ بموقع العدسة - دون الحاجة إلى المسح ذهابًا وإيابًا. إنها التكنولوجيا وراء الكاميرات بدون مرآة ذات التركيز السريع، والهواتف الذكية الراقية، وكاميرات DSLR.
علم فرق الطور:
لفهم PDAF، تخيل أنك تنظر من خلال نافذة بها ثقبين صغيرين. إذا أغلقت عينًا واحدة، سيكون من الصعب تقدير مدى بعد الشجرة في الخارج - ولكن مع فتح كلتا العينين، يستخدم دماغك "فرق الطور" (التحول الطفيف في موضع الشجرة بين كل عين) لحساب المسافة. يعمل PDAF بنفس الطريقة، ولكن مع الضوء والمستشعرات.
في وحدة الكاميرا، يستخدم نظام التركيز التلقائي بالاعتماد على الكشف عن الطور (PDAF) مقسم شعاع (وهو عبارة عن منشور صغير أو مرآة) لتقسيم الضوء الوارد إلى شعاعين منفصلين. تصطدم هذه الأشعة بحساسين صغيرين مخصصين (يسمى "بكسلات الكشف عن الطور") يقيسان مقدار انزياح الضوء—وهذا هو فرق الطور.
يستخدم معالج الكاميرا صيغة بسيطة لتحويل فرق الطور إلى "مسافة التركيز":
حركة العدسة = (فرق الطور × طول البؤرة) / حجم الفتحة
باختصار: كلما زادت الفجوة الطورية، زادت المسافة التي يحتاجها العدسة للتحرك للتركيز.
كيف يعمل PDAF في وحدات الكاميرا الحديثة:
كانت الكاميرات الرقمية ذات العدسة الأحادية العاكسة القديمة تستخدم مستشعر "كشف الطور" منفصل داخل جسم الكاميرا، لكن وحدات الكاميرا الحديثة (مثل تلك الموجودة في الهواتف الذكية) تدمج بكسلات كشف الطور على المستشعر مباشرة في المستشعر الرئيسي للصورة. يُطلق على ذلك اسم "التركيز التلقائي الهجين" (المزيد عن ذلك لاحقًا)، لكن علم كشف الطور الأساسي يبقى كما هو:
1. انقسام الضوء: عندما تضغط على زر الغالق نصف ضغطه أو تضغط على الشاشة، يقوم العدسة بتوجيه الضوء إلى بكسلات الطور على المستشعر. يتم تجميع هذه البكسلات في أزواج - كل زوج يلتقط رؤية مختلفة قليلاً للموضوع.
2. قياس الطور: يقارن المعالج بين المنظورين من كل زوج من البكسلات. إذا كان الموضوع خارج التركيز، ستتحرك المناظير (مثل رؤية شجرة من عينين مختلفتين).
3. تعديل لمرة واحدة: باستخدام فرق الطور، يقوم المعالج بحساب المسافة الدقيقة والاتجاه الذي يحتاجه العدسة للتحرك. تتحرك العدسة مرة واحدة إلى الموضع الصحيح - لا حاجة للمسح.
4. التأكيد: تستخدم بعض أنظمة PDAF فحص مقارنة سريع لتحديد التركيز بدقة (وهنا يأتي دور "الهجين")، لكن العمل الرئيسي يتم في خطوة واحدة.
علم القوة وراء القوة:
• السرعة: يمكن لـ PDAF التركيز في 0.1–0.3 ثانية—سريع بما يكفي لتتبع الموضوعات المتحركة (مثل، تصوير الرياضة أو الفيديو).
• أداء الإضاءة المنخفضة: من الأسهل قياس فرق الطور في الإضاءة الخافتة مقارنةً بالتباين. حتى مع وجود ضوء أقل، لا يزال بإمكان النظام حساب مسافة التركيز، على الرغم من أن الدقة قد تنخفض قليلاً.
• التركيز التلقائي المستمر (AF-C): يتميز التركيز التلقائي بالاعتماد على فرق الطور في تتبع الأجسام المتحركة. يقوم بتحديث قياسات فرق الطور 30-60 مرة في الثانية، مما يتيح ضبط العدسة في الوقت الحقيقي للحفاظ على وضوح الموضوع.
القيود:
• تكلفة الأجهزة: تأخذ بكسلات الطور على المستشعر مساحة على المستشعر، مما يقلل من عدد البكسلات المتاحة لالتقاط الصورة (على الرغم من أن هذا ضئيل في المستشعرات الحديثة).
• اعتماد الفتحة: يعمل نظام التركيز التلقائي بالاعتماد على فرق الطور (PDAF) بشكل أفضل مع العدسات ذات الفتحة الواسعة (مثل f/1.8 أو f/2.0). مع الفتحات الضيقة (مثل f/8)، يصبح فرق الطور صغيرًا جدًا لقياسه بدقة—لذا قد يتحول النظام إلى التركيز التلقائي بالاعتماد على التباين (CDAF).
التطبيقات الشائعة:
• الهواتف الذكية الراقية (مثل، آيفون 15 برو، سامسونغ جالاكسي S24 ألترا)
• كاميرات بدون مرآة (مثل سلسلة سوني ألفا، فوجي فيلم X-T5)
• كاميرات DSLR (مثل، كانون EOS R5، نيكون Z6)
• كاميرات الحركة (مثل، GoPro Hero 12)
3.3 التركيز التلقائي بالليزر (LAF): "ماسح المسافة"
ليزر أوتو فوكس (LAF) هي تقنية أحدث، تُستخدم بشكل أساسي في الهواتف الذكية والكاميرات المدمجة لتعزيز سرعة ودقة التركيز التلقائي - خاصة في الإضاءة المنخفضة. على عكس CDAF و PDAF، اللتين تستخدمان الضوء من الموضوع، يقوم LAF بإصدار ليزر خاص به لقياس المسافة.
علم زمن الطيران (ToF):
تعتمد معظم أنظمة LAF على تقنية زمن الرحلة (ToF) - وهي مبدأ فيزيائي حيث يتم حساب المسافة من خلال قياس المدة التي يستغرقها الإشارة (في هذه الحالة، الليزر) للسفر إلى موضوع والارتداد مرة أخرى. المعادلة بسيطة:
المسافة = (سرعة الضوء × زمن الطيران) / 2
(نقسم على 2 لأن الليزر يسافر إلى الموضوع ويعود.)
في وحدة الكاميرا، يتضمن نظام LAF ثلاثة مكونات رئيسية:
• جهاز الليزر: ليزر صغير منخفض الطاقة بالأشعة تحت الحمراء (IR) (غير مرئي للعين البشرية) ينبعث منه نبضات قصيرة من الضوء.
• حساس الضوء: كاشف يلتقط نبضات الليزر بعد أن ترتد عن الموضوع.
• مؤقت: ساعة دقيقة تقيس الوقت بين لحظة انبعاث الليزر ولحظة اكتشافه.
كيف يعمل LAF:
1. نبضة ليزر: عندما تبدأ التركيز، يرسل المصدر دفعة من نبضات الليزر تحت الحمراء نحو الموضوع.
2. الانعكاس والكشف: تضرب النبضات الموضوع وتنعكس مرة أخرى إلى مستشعر الضوء في وحدة الكاميرا.
3. حساب المسافة: يقيس المؤقت الوقت الذي تستغرقه النبضات للعودة. باستخدام صيغة ToF، يقوم المعالج بحساب المسافة الدقيقة إلى الموضوع.
4. ضبط العدسة: تتحرك العدسة مباشرة إلى الموضع الذي يتوافق مع المسافة المحسوبة - بدون مسح، بدون مقارنة الطور.
علم القوة وراء القوة:
• تركيز فائق السرعة: تحدث قياسات ToF في نانوثانية (1 من مليار من الثانية)، لذا يمكن لـ LAF التركيز في أقل من 0.1 ثانية—أسرع من معظم أنظمة PDAF.
• نجم الإضاءة المنخفضة: نظرًا لأن LAF يستخدم الليزر الخاص به (وليس الضوء المحيط)، فإنه يعمل بشكل مثالي في البيئات المظلمة (مثل مطعم خافت الإضاءة أو في الليل). كما أنه يتجنب "البحث عن التركيز" لأنه يقيس المسافة مباشرة.
• الدقة في اللقطات القريبة: LAF مثالي للتصوير الماكرو (مثل التقاط صور للزهور أو الأشياء الصغيرة) لأنه يمكنه قياس المسافات القصيرة التي تتراوح بين 2-5 سم - وهو ما يكافح CDAF غالبًا.
القيود:
• نطاق قصير: تعمل معظم أنظمة LAF للهواتف الذكية فقط حتى 2-5 أمتار. بعد ذلك، يضعف نبض الليزر كثيرًا ليتم اكتشافه، لذا يتحول الكاميرا إلى PDAF أو CDAF.
• المواضيع العاكسة: الأسطح اللامعة (مثل الزجاج، المعدن، أو الماء) تعكس الليزر بعيدًا عن المستشعر، مما يجعل من الصعب قياس زمن الطيران. قد يفشل LAF في التركيز على هذه المواضيع.
• تداخل الطقس: يمكن أن تتسبب الأمطار أو الضباب أو الغبار في تشتيت نبضات الليزر، مما يقلل من الدقة. في حالة الأمطار الغزيرة، قد يكون LAF أقل موثوقية من PDAF.
التطبيقات الشائعة:
• الهواتف الذكية الرائدة (مثل، آيفون 15، جوجل بيكسل 8 برو)
• كاميرات مدمجة للتصوير الماكرو
• كاميرات صناعية للمسح قصير المدى (مثل، النمذجة ثلاثية الأبعاد للأجزاء الصغيرة)
4. التركيز التلقائي الهجين: دمج أفضل ما في جميع العوالم
لا يوجد آلية واحدة للتركيز التلقائي مثالية - لذا تستخدم وحدات الكاميرا الحديثة (خاصة في الهواتف الذكية والكاميرات بدون مرآة) أنظمة التركيز التلقائي الهجينة، التي تمزج بين CDAF و PDAF وأحيانًا LAF للتغلب على القيود الفردية.
العلم وراء نظام التركيز الهجين (Hybrid AF) يدور حول "التآزر":
• PDAF للسرعة: يبدأ النظام بـ PDAF لقفل الموضوع بسرعة (باستخدام فرق الطور لحساب موضع العدسة التقريبي).
• CDAF للدقة: بمجرد أن تقترب PDAF، يبدأ CDAF في ضبط التركيز بدقة من خلال زيادة التباين - مما يقضي على أي أخطاء طفيفة من PDAF (على سبيل المثال، بسبب الإضاءة المنخفضة أو الفتحات الضيقة).
• LAF للضوء المنخفض/اللقطات القريبة: في البيئات المظلمة أو لصور الماكرو، يوفر LAF قياسًا دقيقًا للمسافة لتوجيه PDAF و CDAF، مما يقلل من وقت التركيز والأخطاء.
على سبيل المثال، تستخدم وحدة كاميرا iPhone 15 Pro نظام "Dual-Pixel PDAF" (حيث يعمل كل بكسل كبكسل للكشف عن الطور) مع CDAF للتعديل الدقيق ومستشعر ToF للتركيز في الإضاءة المنخفضة. تضمن هذه الطريقة الهجينة تركيزًا سريعًا ودقيقًا في أي سيناريو تقريبًا - من ضوء النهار الساطع إلى الحفلات الموسيقية الخافتة.
5. العوامل الرئيسية التي تؤثر على أداء التركيز التلقائي
حتى أفضل آلية تركيز تلقائي يمكن أن تؤدي بشكل غير جيد إذا لم تكن المكونات الأخرى لوحدة الكاميرا محسّنة. إليك العوامل العلمية التي تؤثر على مدى كفاءة عمل نظام التركيز التلقائي:
5.1 حجم المستشعر وكثافة البكسل
تلتقط مستشعرات الصور الأكبر (مثل المستشعرات ذات الإطار الكامل مقابل مستشعرات الهواتف الذكية) مزيدًا من الضوء، مما يحسن التباين ودقة الكشف عن الطور - خاصة في الإضاءة المنخفضة. تحتوي المستشعرات الأصغر (مثل تلك الموجودة في الهواتف الذكية ذات الميزانية المحدودة) على ضوء أقل للعمل به، لذا قد يكون التركيز التلقائي أبطأ أو أقل موثوقية.
كثافة البكسل (عدد البكسلات لكل بوصة مربعة) مهمة أيضًا. يمكن أن تحتوي المستشعرات عالية الكثافة (مثل مستشعرات الهواتف الذكية بدقة 108 ميجابكسل) على المزيد من بكسلات الكشف عن الطور، ولكن تعبئة الكثير من البكسلات في مستشعر صغير يمكن أن يقلل من حساسية الضوء - مما يخلق توازنًا بين الدقة وأداء التركيز التلقائي.
5.2 جودة العدسة وفتحة العدسة
العدسة هي "عين" وحدة الكاميرا، وتصميمها يؤثر بشكل مباشر على التركيز التلقائي. العدسات ذات الفتحة الواسعة (مثل f/1.4) تسمح بدخول المزيد من الضوء، مما يعزز التباين (لـ CDAF) واختلاف الطور (لـ PDAF). كما أنها تخلق "عمق ميدان" أضيق (المنطقة من الصورة التي تكون في التركيز)، مما يسهل على نظام التركيز التلقائي القفل على موضوع محدد (مثل وجه شخص مقابل الخلفية).
قد تحتوي العدسات الرخيصة ومنخفضة الجودة على "تنفس التركيز" (حيث يتحرك الصورة عند التركيز) أو "الانحراف اللوني" (تداخل الألوان)، مما قد يربك خوارزميات التركيز التلقائي ويقلل من الدقة.
5.3 سرعة المعالج وخوارزميات البرمجيات
AF يتعلق بالبرمجيات بقدر ما يتعلق بالأجهزة. يحتاج معالج الكاميرا (مثل A17 Pro من Apple، Snapdragon 8 Gen 3 من Qualcomm) إلى معالجة بيانات فرق الطور، والتباين، والليزر في الوقت الحقيقي. يمكن أن يقوم معالج أسرع بتحديث حسابات AF أكثر من 60 مرة في الثانية (وهو أمر حاسم لتتبع الأجسام المتحركة).
تلعب خوارزميات البرمجيات أيضًا دورًا. تستخدم تقنية التركيز التلقائي المدعومة بالذكاء الاصطناعي (الموجودة في الهواتف الذكية الحديثة) التعلم الآلي للتعرف على الموضوعات (مثل الوجوه، الحيوانات، السيارات) وإعطائها الأولوية - لذا لا يضيع النظام الوقت في التركيز على المنطقة الخاطئة (مثل شجرة بدلاً من كلب). على سبيل المثال، يستخدم هاتف Google Pixel 8 Pro تقنية "Real Tone AF" لاكتشاف درجات لون بشرة الإنسان والتركيز على الوجوه، حتى في المشاهد المزدحمة.
5.4 ظروف الإضاءة المحيطة
الضوء هو شريان الحياة لـ AF. في الضوء الساطع:
• CDAF يعمل بشكل جيد (تباين عالي بين البيكسلات).
• يقيّم PDAF فرق الطور بدقة.
• LAF أقل ضرورة ولكنه لا يزال مفيدًا للتصوير القريب.
في الإضاءة المنخفضة:
• تنخفض التباينات، مما يجعل CDAF بطيئًا.
• يصبح قياس فرق الطور أكثر صعوبة، لذا قد يكون نظام PDAF أقل دقة.
• يصبح LAF (أو مستشعر ToF) حاسمًا، حيث إنه لا يعتمد على الضوء المحيط.
6. الاتجاهات المستقبلية في تقنية التركيز التلقائي
مع تزايد صغر حجم وحدات الكاميرا وزيادة قوتها واندماجها في المزيد من الأجهزة (مثل النظارات الذكية، والطائرات بدون طيار، وأجهزة المسح الطبية)، تتطور تقنية التركيز التلقائي لتلبية المتطلبات الجديدة. إليك التقدم العلمي الذي يجب مراقبته:
6.1 الذكاء الاصطناعي المدفوع بالتنبؤ AF
ستستخدم أنظمة AF المستقبلية الذكاء الاصطناعي لـ "توقع" المكان الذي سيتحرك إليه الموضوع بعد ذلك - بدلاً من مجرد الاستجابة لموقعه الحالي. على سبيل المثال، يمكن لكاميرا رياضية أن تتعلم مسار كرة القدم وتعدل التركيز قبل أن تصل الكرة إلى الهدف، مما يضمن عدم وجود أي ضبابية. يعتمد ذلك على نماذج التعلم الآلي المدربة على ملايين من الموضوعات المتحركة، مما يمكّن النظام من توقع أنماط الحركة.
6.2 أنظمة توف متعددة الليزر
تستخدم أنظمة LAF الحالية ليزرًا واحدًا، ولكن قد تتضمن الوحدات من الجيل التالي عدة ليزرات (أو "مجموعة ليزر"، والتي تغطي مجال رؤية أوسع) لقياس المسافة عبر منطقة أوسع. ستحسن هذه التقنية دقة التركيز التلقائي للمواضيع الكبيرة (مثل مجموعة من الأشخاص) وتقلل الأخطاء على الأسطح العاكسة (حيث تزيد نبضات الليزر المتعددة من فرصة الحصول على انعكاس قابل للاستخدام).
6.3 نظام التركيز التلقائي فائق الصغر للأجهزة القابلة للارتداء
تحتوي النظارات الذكية والساعات الذكية على وحدات كاميرا صغيرة، لذا يقوم المهندسون بتطوير أنظمة "ميكرو-PDAF" التي تناسب المستشعرات بحجم المليمتر. تستخدم هذه الأنظمة بكسلات كشف الطور المصغرة وعدسات مرنة لتوفير تركيز سريع في الأجهزة التي تكون فيها المساحة محدودة.
7. الخاتمة: العلم غير المرئي الذي يجعل الصور الحادة ممكنة
قد يبدو التركيز التلقائي كميزة "سحرية"، لكنه متجذر في الفيزياء الأساسية - البصريات، فرق الطور، ووقت الطيران - مع دمجها مع الإلكترونيات المتطورة والبرمجيات. من أنظمة كشف التباين في الهواتف الاقتصادية إلى إعدادات PDAF/LAF الهجينة في الكاميرات الرائدة، تم تصميم كل آلية تركيز تلقائي لحل مشكلة محددة: السرعة، الدقة، أو الأداء في الإضاءة المنخفضة.
في المرة القادمة التي تضغط فيها على شاشة هاتفك للتركيز على موضوع ما، تذكر العلم الذي يعمل: الضوء ينقسم إلى أشعة، الليزر يرتد عن الأسطح، والمعالجات تحسب المسافات في نانوثانية—كل ذلك لضمان أن تكون صورتك واضحة. مع استمرار تطور وحدات الكاميرا، ستصبح تقنية التركيز التلقائي أسرع وأكثر دقة ومرونة—مما يجعل من السهل أكثر من أي وقت مضى التقاط الصورة المثالية، بغض النظر عن السيناريو.
هل لديك أسئلة حول كيفية عمل التركيز التلقائي في الكاميرا أو الهاتف الذكي الخاص بك؟ دعنا نعرف في التعليقات!
اتصل
اترك معلوماتك وسنتصل بك.
WhatsApp
WeChat