[휴대기기] AF에 대해서 알아봅시다.

[루리웹-3232425]

AF(Auto focus)에 대해 알아봅시다

왜 알아보냐구요?

폰 카메라 모듈이 어떻게 움직이는지 감을 잡기 위해서죠

왜 이걸 쓰냐하면

NEX-6 주문했는데 에러나서 취소당했거든요... 아 빡쳐

자 시작합니다.

일단 Focus란 뭘까요?

아 넵 초점입니다.

흔히 그냥 핀이라고 표현을 하는데요

포커스가 안 맞은 사진을 핀이 나갔다 라고 표현합니다

이는 주로 MF에서 사진효과를 주기위해서(하단의 사진이 그런 사진입니다)

하는 경우도 있지만,

주로 카메라 AF가 이상하게 동작하는 경우가 많습죠

어이쿠_시발_핀이_나갔네.RAW

인간의 눈은 초점을 알아서 잘 잡아줍니다 

인간 눈의 AF는 웬만해선 실수를 하지 않기 때문이지요

여러분들이 과도하게 음주를 하신다든가, 과도하게 붕붕드링크를 섭취하신다든가, 과도하게 약물을 하시지 않는 이상에야

저런 영상을 볼일은 평생 없을겁니다 아마.

인간 눈은 Contrast AF방식입니다.

뭐냐구요? 그런게 있어요.

매우 허접하고 원시적인 AF 입니다만은..

인간 눈은 뭐라구요?

네 매우 굉장하신 물건입니다.

Contrast AF 지만, 센서영역이 망막 전-_-체기 때문에

위상차 AF보다 훨씬 빠르고 정확하지요.

하지만 자그마치 분광식(!) AF를 쓰는데다 12색 색역을 지원하는 이 친구에 비하믄야 뭐 고물덩이죠 고물덩이.

(분광식 AF기계는 천문대에서 볼수 있습니다. 넵 하나에 수천억짜리 망원경 그거요)

안녕? 니들은 3색밖에 못보는 호구들이라면서?.jpg

왜 입체를 보는데 눈이 두개나 필요하냐 니들은.BMP

잘난척하는데 쓰시라고 이 친구 눈알 스펙 적어놓지요

Contrast/위상차/분광방식 하이브리드 AF

12색 컬러필터

근적외선~극자외선 색역지원

눈 한개로 X,Y,Z 축 동시에 관측가능(눈 하나로 입체시 됩니다)

굴절, 분산, 간섭등에 대한 거의 모든 광학현상에 대한 완벽한 보정회로 탑재.

여기서 우리가 다룰것은 저런 완벽하시고 아름다운 자연계의 검출방식이 아니라,

실망스럽게도 허접하고 비싸고 무겁기 그지없는 인간의 기술입니다.

AF는 대표적으로 두가지로 나뉩니다

주로 DSLR에 쓰이는 위상차AF,

컴팩트/휴대폰에 쓰이는 Contrast AF 입니다.

위상차 AF는 렌즈로 들어오는 빛을 두개로 쪼갠다음에

위상차 센서에 맺히는 거리(=위상)을 재서 초점이 맞았는지 안 맞았는지 판단합니다.

이게 뭔 뻘소리냐구요? 그럴줄 알았아요 사진으로 보여드릴게요.

고마워요 위키형.png

1번 렌즈에 들어온 빛은, 3번 분광렌즈를 통해서 두개로 갈라지게 됩니다.

이후에 4번의 각각 AF렌즈를 통해 5번 AF 센서로 들어가지요.

각각의 AF센서의 정중앙에 상이 맺히면 카메라는 초점이 맞았다고 판단합니다.

포커스가 실제보다 앞에 맞으면..

이렇게 맻힌 상이 양 옆으로 벌어지게 되고, 카메라는 렌즈에게 명령해서 렌즈를 움직여주게 되지요.

이 방식은 구조가 단순하고, 신뢰성이 대단히 높으며, 빠릅니다.

오래전에 개발되었음에도(대충 한세기쯤 됩니다) 지금까지 쓰이는 이유가 있지요.

미러리스AF가 데세랄에게 항상 삽을 푸는 이유가 이 AF방식의 차이 때문이지요.

다만 허접한 인간의 기술이기에 몇몇 치명적인 단점이 존재합니다

1. 대비가 적은 이미지는 초점을 못 잡습니다 

이를테면 하늘이지요, 왜냐구요? 두개로 쪼개도 똑같잖아요? 똑같은 파란색인데 어디가 어떤 방향인지 어떻게 압니까.

2.어두우면 못 잡습니다.

마찬가집니다 AF센서가 검출 자체를 못 해냅니다

3.반사광이 심한 금속

반사광이 산란을 일으켜 AF센서가 바보됩니다.

4. 모눈종이

위상차를 검출하려면 이미지를 비교해야하는데, 모눈종이같은 반복된 패턴을 가진 물체는 센서를 바보만듭니다.

5.세밀한 디테일을 가진 물체

위와 동일.

이래서 보급형 데세랄에 번들끼고 한밤중에 하늘에 대고 AF누르면 

렌즈가 춤을 추는 기현상을 체험할수가 있는 겁니다.

(다만 기백만원짜리 중급형 이상부터는 TTL Contrast를 같이 쓰므로 이런일 잘 안납니다...는 개뿔 스튜디오에서 카메라 던질뻔한게 몇번인데 -_ㅜ)

하지만 이런 단점에도

속도가 일단 매우 빠름으로, 사용자의 스트레스를 줄여주지요.

Contrast AF는 

주로 우리 눈이 채택하고 있는 방식인데요,

물체의 대비가 최대값이 될때까지 렌즈를 움직이고, 최대 대비가 되면 초점이 맞았다고 판단합니다.

TTL이라도 별도 센서를 사용하기도 하고(데세랄)

그냥  CCD/CMOS에서 바로 가져다 쓰기도 합니다(4/3, 미러리스, 인간 눈알, 핸드폰 센서)

장점으로는 미러나 커다란 검출센서가 필요없으모로 경량화가 가능하고,

역시 눈이 쓰는 방식답게 웬만헤서는 AF를 실수하지 않습니다.

문제가 있다면,

엄청나게 느립니다. 장난이 아니게 느립니다. 사람을 스트레스로 죽여놓을정도로 느립니다.

그리고 중앙부에서 대비검출을 하기때문에...

센서가 작으면 작을수록 포커스를 잡기가 힘들어집니다.

핸드폰 카메라들이 AF를 헤매는 것은 이거 때문이에요.

오늘은 여기까지~

번외)

인간 눈의 경우에는

모든 센서에서 Contrast를 검출해서 외각선에 먼저 AF를 잡고,

그 후에 물체의 DR을 검출해서 AF를 잡아놓은 다음에

물체에 컬러값을 더해서 이미지를 만들어냅니다.

저 아래 사마귀 새우의 경우에는

모든 센서에서 컨트라스를 검출하고,

모든 센서에서 위상차를 검출하고,

모든 센서에서 들어오는 빛의 컬러를 분석해서 이 빛이 굴절로 들어온 빛인지, 산란되었는지. 검출하고

산란된 빛은 필터해버리고,

모든 센서에서 분광을 계측해서 AF를 잡습니다 -_-;

ps>다음 편은 CMOS/CCD입니다. 근데 카메라가 도착을 해야 쓰던가 하겠네요 ㅠㅠ

[이터누스[Ae]]

아니 이 분의 글을 이런식으로 까는 사람이 있다니!!!!!

잔지식도 없어서 쩔쩔 매시는 분께서 "어이구 이런 지식을 나눠주시다니. 그것도 공짜로! 정말 감사합니다. 잘 받아먹겠습니다. 와구와구" 하고 받아드실 생각만 하셔야지 이딴 댓글이나 싸지르시다니.

공부좀 하고 오세요.

[po감마wer]

자잘하지 않은 지식 좀 봅시다.ㅋㅋㅋ

[곰과콜라]

좋은정보 감사합니다
역시 인간의 눈은 대단하네요;;

[믿습니다. 마멘~]

대단하긴 한데 바보같은 부분도 있죠...

특히나 망막과 시신경 연결은 정말 엄하게 되어있죠.
시신경하고 망막의 연결이 시신경 다발이 안구안으로 들어와서 망막 위에 연결 됩니다.
덕분에 시신경 다발이 뇌로 빠져나가는 안구 부분은 보이지 않는 영역이 생깁니다.
이게 맹점인데
역으로 연체동물인 오징어 눈은 망막 뒤로 시신경이 연결되어 있어 이게 없죠...
우리 눈도 눈 만으로는 상당히 부족한 편이고 뇌가 영상처리를 엄청나게 해 줘서 쓸만한 상황이죠...

[PlaySituation]

좋은정보 추천이요

[네피림]

그럼 사마귀 새우 뇌를 연구해서 이미지 인식방법을 연구한다음
사마귀 새우 눈을 뽑아다 카메라로 쓰면 되나요? [ ..]

[루리웹-3232425]

이미 활발하게 연구중입니다.
하지만 사마귀새우의 색각과 시야는 사마귀새우의 뇌조직과 연동되는거라서 ㅎㅎ

[이터누스[Ae]]

뇌를 뽑아서 같이 사용..... 아.. 안되겠군요 ㅋㅋㅋ

[얼리어답改_Mk_4.0.0]

어디서 생체 CPU양산하는 소리가 들리는군요 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋ

[gigagiga]

프랑켄 프랑의 환자들 처럼 되겠죠.

[알비토스]

그 환자가 귀신보게 되지않나요? ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ

[APPsHOLE]

알아보자고해놓고 전문용어 난무하네요...ㅡㅡ

[루리웹-3232425]

음 모르는 용어가 있으시다면 답글로 설명을 드릴게요 -_ㅠ

[APPsHOLE]

저는 사진, 색품질을배워서 이해는합니다만
첨보는사람은 어렵겠단 생각이들어서요ㅎ
어쨋든 좋은정보 얻고갑니다

[루리웹-3232425]

최대한 전문용어는 배제하고 가자고 아둥바둥 기를 쓰는데 힘드네요 -_ㅠ
다음편에는 좀더 손쉽게 찾아뵙겠습니다.

[오그레이트]

현재는 미러리스에도 센서에 위상차 센서를 틈틈히 박아두고 컨트라스트 AF를 걸면서 동시에 위상차로 빠르게 보정하는 하이브리드 방식이 주로 연구되고 있지요. 근데 이게 센서 생산비가 꽤 들어서 제대로 된 성능을 보려면 중급형은 되어야 한다는 거......

[루리웹-3232425]

네 위상차 검출 센서를 CCD에 내장하는 방식이 연구되고. 제품이 나오고 있습니다.

다만.. 안 그래도 수광면적 적어서 헉헉대는 센서에 저런짓을 하다보니
디테일 훼손이...-_ㅜ

[믿습니다. 마멘~]

요즘 컨트라스트 AF는 그리 느리지 않습니다.
폭속의 AF를 자랑한 파나소닉 G 시리즈도 컨트라스트 AF 였거든요.
미러리스에 위상차 + 컨트 쓰는 건 이미 제품으로 나왔을 텐데요...
니콘의 미러리스가 이 방식입니다.

[루리웹-3232425]

아 그런가요? ㅎㅎ 제 사진기 역사는 600D 나올때에 정지해서..
요즘은 그렇군요~

[믿습니다. 마멘~]

요즘 컨트라스트는 그래도 상당히 빠른 수준입니다.
예전 수준이 아니죠...

그나마 제일 느린곳이 C사고요...

그리고 구입하시려는 NEX-6도 위상차 + 컨트 방식이네요...

[루리웹-3232425]

오 그렇군요 ㅋㅋㅋ 나름 기대해도 되는건가요? ~_~

[루리웹-458135504]

죄수번호의 정

[알비토스]

저 새우 맛있나요?

[알비토스]

아 랍스터랑 꽃게가 먹고싶어져 ㅠ

[VitaminWater®]

전 님을...

[알비토스]

하앜

[po감마wer]

눈깔성능이 좋은 저 새우는 좋은 단백질원이지요

[루리웹-3232425]

관상용으로도 와따지만,
맛이 좋기로 유명합니다.

아 근데 갯가재나 쏙이랑 헷갈리시면 안되요~

[클스85]

글은 유용한데 욕이 없었으면 더 좋았을 것 같습니다

[무지개목장갑]

ㅡㅜ 안경 벗으면 처음 화면처럼보이는데 ㅠㅜ

[누아르삼촌]

존내좋군?

[지구인은가조먹선데칼]

캐논의 컨트라스트AF는 똥이라고 똥!!
아 물론 제것이 보급기라서 그런것도..

[루리웹-3232425]

그니까 엿같은 6D나 사라고! 으하하하하 오줌발사!(....)

[유시민대통령]

카메하에.대해서 문외한인 저에겐 샘물같은 지식 감사합니다 ㅠㅠ
궁금한게 있다면 사마귀새우와 수억짜리 천문망원경이 쓰는
분광식AF위 원리는 어떻게 되는건가요?

[루리웹-3232425]

원래 가시광선은 간섭현상이 있습니다.
이 간섭때문에 분해능이 심각하게 떨어지게 됩니다.

사마귀 새우와 천체망원경은 이 가시광선의 초점만을 사용하는게 아니라
가시광선의 편이를 계측해서 광선을 보정, 분해능을 대폭 향상시킬수가 있어요.
물체가 빠르면 빨개지고(적색편이)
느리면 퍼래지는데요(청색편이)
이걸 이용해서 붙어있는 두 점을 떨어뜨려서 재구성할수가 있는겁니다.

다만 수천억짜리 천체망원경은 단 한개의 파장(적/청)에 대해서만 이게 가능해서 쌍성관측같은 한정된 범위에서만 가능하지만,

사마귀새우는 극자외선-근적외선 전체 파장대에 대해 이 보정이 작동합니다.
말인즉슨 물속에서 아무리 격류가 치고 빛이 산란되도 얘들은 뚜렷하게 초점을 잡을수가 있답니다.

[루리웹-3232425]

어떻게 이 보정이 가능하느냐에 대해서는.
아직 아무도 모릅니다.

다만 이 친구들의 특히한 망막구조
(원통형 망막에 시세포들이 회전하는 방식입니다) 에 기인한다고 예측하고 있습니다.

심지어 이 친구들 안구 어디에 상이 맺히는지도 아직 모릅니다(...)

[유시민대통령]

디테일한 설명 정말 감사합니다 자연의 신비는 정말 대단하네요 ㅎㄷㄷㄷㄷㄷㄷ

[루리웹-3232425]

앞발을 초속 23m 로 사출할수가 있죠 ㅎ
위력은 대략 22구경, 그니까 9mm 권총과 동일(....)

[알비토스]

물속에서 물방울총쏘느놈들도 있던데

[7thStar]

결론은 센서가 후달리면 후보정을 이빠이 넣으면 된다...음...?

[알비토스]

오오 포샵신이시여

[한대맞고두대치기]

예전에 이런 좋은 정보글 올라왔었을때 앱등이들이 이런게 스맛정보냐고 난리치고그랬지...
크로아시스같은넘들 나중에 글삭당하니까 아니라고 발뺌하던데
절삭과 가공에 대해서였던가 ㅋㅋㅋ

[병문안♡]

매직아이 볼 수 있으면 핀 나가게도 볼 수 있어요 @.@