Cómo funciona el sistema AF

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En el diseño de las cámaras digitales se utilizan una gran variedad de tecnologías, siendo el sistema autofoco una de las más importantes. En la actualidad existen dos tipos de sistema AF: por contraste o por detección de fase. Uno de ellos, o incluso ambos, es utilizado por cualquier cámara digital, desde las compactas más básicas hasta las más avanzadas DSLR profesionales. Los dos sistemas se basan en complejas tecnologías, pero se diferencian en los parámetros que utilizan para enfocar. Conocer sus características y sus diferencias permitirá estar más informado a la hora de adquirir una cámara, y, porqué no, conseguir mejores resultados con ella.
Diferentes fases
Los sistemas AF de detección de fase son utilizados en las cámaras DSLR. Esta tecnología utiliza un sensor adicional, independiente del sensor de imagen, para conseguir el enfoque. En los modelos DSLR, el espejo réflex es parcialmente transparente, lo que permite que la luz proveniente del objetivo se refleje hacia un segundo espejo, que direcciona el haz hacia el espejo AF.
El sensor AF está equipado con precisos elementos ópticos que dividen la luz incidente en dos haces. En función de la posición en que estos haces alcanzan el sensor, éste determina el nivel de foco de la escena, y si el punto de enfoque máximo se encuentra delante o detrás del plano focal. Una vez que el sensor AF ha realizado estos cálculos, establece el enfoque más preciso posible. Sobra decir que estos cálculos se realizan en milisegundos y que pueden realizarse repetidamente con una extrema rapidez, lo que permite a la cámara cambiar el enfoque continuamente o mantener enfocado un sujeto en movimiento.
Comprobando
el contraste
El autofoco por contraste es el sistema AF utilizado por las cámaras compactas, si bien algunas DSLR también lo emplean para enfocar en modo de visualización directa, a través de la pantalla LCD. La principal diferencia que presenta respecto al de detección de fase es que utiliza un único sensor -el sensor de imagen- tanto para el autofoco como para la toma de la fotografía. En este caso, el sistema AF analiza la escena buscando el máximo contraste.
Habitualmente comienza con el objetivo en la posición de infinito, desplazándose paso a paso hacia el extremo más cercano del rango de enfoque, analizando si el contraste aumenta o disminuye.
Mientras que el contraste aumenta, el sistema sabe que se está acercando al punto de enfoque máximo. Una vez que sobrepasa este punto, el contraste comienza a disminuir, por lo que la cámara es capaz de identificar así el punto de enfoque óptimo.
Ventajas
e inconvenientes
El sistema AF de detección de fase es mucho mejor que el de contraste cuando se fotografían sujetos en movimiento, ya que su respuesta es mucho más rápida. La detección de fase puede conocer con una simple lectura si el sujeto está enfocado, o, si no lo está, determinar por cuánto y en que dirección. El AF de contraste ha de realizar múltiples lecturas para determinar y establecer el enfoque. Como ya hemos comentado, todas las DSLR utilizan AF de detección de fase, excepto en modo de visualización directa, y disponen de 3 a 51 puntos AF, que pueden ser activados idividualmente o en grupos por el usuario, o dejar que la cámara seleccione el más apropiado.
El principal inconveniente de los sistemas AF de detección de fase es que son más voluminosos y caros que los de contraste, además de producir un instante de “ceguera” durante la operación en modo de visualización directa. Ello se debe a que el espejo réflex debe estar bajado para que el sistema AF funcione, lo que impide que la luz alcance la superficie del sensor de imagen, y, por tanto, se produzca la visualización directa. Por este motivo algunas cámaras DSLR que ofrecen visualización directa suelen incorporar también un sistema AF de contraste.
Una ventaja de los sistemas AF de contraste es que pueden enfocar prácticamente sobre cualquier zona de todo el área de la imagen, mientras que los de detección de fase sólo lo pueden hacer en los puntos AF específicos -ya mencionados con anterioridad-, que se muestran en el visor de la cámara. Entre otras cosas, esta característica de los sistemas AF de contraste permite la utilización de tecnologías como la detección de caras. El principal inconveniente de estos sistemas es que son más lentos que los de detección de fase, por lo que no se ajustan tan adecuadamente a la toma de escenas en las que aparece algún tipo de acción. Aún así, las cámaras más recientes, que incorporan procesadores más avanzados, han mejorado mucho la velocidad de respuesta de los sistemas AF de contraste.
Por otro lado, ambos sistemas AF encuentran dificultades para enfocar en situaciones de poca iluminación o de bajo contraste, como una pared uniforme o un cielo azul. En estos casos, si la cámara se muestra incapaz de ajustar el enfoque, habrá que recurrir al viejo método de enfocar manualmente, girando el anillo del objetivo hasta que la imagen aparezca enfocada en el visor.

En el diseño de las cámaras digitales se utilizan una gran variedad de tecnologías, siendo el sistema autofoco una de las más importantes. En la actualidad existen dos tipos de sistema AF: por contraste o por detección de fase. Uno de ellos, o incluso ambos, es utilizado por cualquier cámara digital, desde las compactas más básicas hasta las más avanzadas DSLR profesionales. Los dos sistemas se basan en complejas tecnologías, pero se diferencian en los parámetros que utilizan para enfocar. Conocer sus características y sus diferencias permitirá estar más informado a la hora de adquirir una cámara, y, porqué no, conseguir mejores resultados con ella.

Diferentes fases

Los sistemas AF de detección de fase son utilizados en las cámaras DSLR. Esta tecnología utiliza un sensor adicional, independiente del sensor de imagen, para conseguir el enfoque. En los modelos DSLR, el espejo réflex es parcialmente transparente, lo que permite que la luz proveniente del objetivo se refleje hacia un segundo espejo, que direcciona el haz hacia el espejo AF.

El sensor AF está equipado con precisos elementos ópticos que dividen la luz incidente en dos haces. En función de la posición en que estos haces alcanzan el sensor, éste determina el nivel de foco de la escena, y si el punto de enfoque máximo se encuentra delante o detrás del plano focal. Una vez que el sensor AF ha realizado estos cálculos, establece el enfoque más preciso posible. Sobra decir que estos cálculos se realizan en milisegundos y que pueden realizarse repetidamente con una extrema rapidez, lo que permite a la cámara cambiar el enfoque continuamente o mantener enfocado un sujeto en movimiento.

Esquema de un sistema AF de diferencia de fase.
Esquema de un sistema AF de diferencia de fase.

Comprobando el contraste

El autofoco por contraste es el sistema AF utilizado por las cámaras compactas, si bien algunas DSLR también lo emplean para enfocar en modo de visualización directa, a través de la pantalla LCD. La principal diferencia que presenta respecto al de detección de fase es que utiliza un único sensor -el sensor de imagen- tanto para el autofoco como para la toma de la fotografía. En este caso, el sistema AF analiza la escena buscando el máximo contraste.

Habitualmente comienza con el objetivo en la posición de infinito, desplazándose paso a paso hacia el extremo más cercano del rango de enfoque, analizando si el contraste aumenta o disminuye.

Mientras que el contraste aumenta, el sistema sabe que se está acercando al punto de enfoque máximo. Una vez que sobrepasa este punto, el contraste comienza a disminuir, por lo que la cámara es capaz de identificar así el punto de enfoque óptimo.

Los sistemas AF de contraste analizan paso a paso el contraste de la escena, y la enfocan adecuadamente cuando el contraste es máximo.
Los sistemas AF de contraste analizan paso a paso el contraste de la escena, y la enfocan adecuadamente cuando el contraste es máximo.

Ventajas e inconvenientes

El sistema AF de detección de fase es mucho mejor que el de contraste cuando se fotografían sujetos en movimiento, ya que su respuesta es mucho más rápida. La detección de fase puede conocer con una simple lectura si el sujeto está enfocado, o, si no lo está, determinar por cuánto y en que dirección. El AF de contraste ha de realizar múltiples lecturas para determinar y establecer el enfoque. Como ya hemos comentado, todas las DSLR utilizan AF de detección de fase, excepto en modo de visualización directa, y disponen de 3 a 51 puntos AF, que pueden ser activados idividualmente o en grupos por el usuario, o dejar que la cámara seleccione el más apropiado.

El principal inconveniente de los sistemas AF de detección de fase es que son más voluminosos y caros que los de contraste, además de producir un instante de “ceguera” durante la operación en modo de visualización directa. Ello se debe a que el espejo réflex debe estar bajado para que el sistema AF funcione, lo que impide que la luz alcance la superficie del sensor de imagen, y, por tanto, se produzca la visualización directa. Por este motivo algunas cámaras DSLR que ofrecen visualización directa suelen incorporar también un sistema AF de contraste.

El sistema AF de detección de fase de las cámaras DSLR ofrece un número de puntos AF, que será mayor cuanto más avanzado sea el modelo.
El sistema AF de detección de fase de las cámaras DSLR ofrece un número de puntos AF, que será mayor cuanto más avanzado sea el modelo.

Una ventaja de los sistemas AF de contraste es que pueden enfocar prácticamente sobre cualquier zona de todo el área de la imagen, mientras que los de detección de fase sólo lo pueden hacer en los puntos AF específicos -ya mencionados con anterioridad-, que se muestran en el visor de la cámara. Entre otras cosas, esta característica de los sistemas AF de contraste permite la utilización de tecnologías como la detección de caras. El principal inconveniente de estos sistemas es que son más lentos que los de detección de fase, por lo que no se ajustan tan adecuadamente a la toma de escenas en las que aparece algún tipo de acción. Aún así, las cámaras más recientes, que incorporan procesadores más avanzados, han mejorado mucho la velocidad de respuesta de los sistemas AF de contraste.

Por otro lado, ambos sistemas AF encuentran dificultades para enfocar en situaciones de poca iluminación o de bajo contraste, como una pared uniforme o un cielo azul. En estos casos, si la cámara se muestra incapaz de ajustar el enfoque, habrá que recurrir al viejo método de enfocar manualmente, girando el anillo del objetivo hasta que la imagen aparezca enfocada en el visor.

José R. Alcocer.

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1 COMENTARIO

  1. Muy esclarecedor este artículo sobre el AF. Cómo dicen? “Nunca te irás para cama sin saber algo nuevo” :P. Me gustó el artículo. Muy bien explicado. Sencillo, claro y conciso.

    Saludos,

  2. perfectamente claro, pero solo una pregunta, entonces una camara compacta tiene area de enfoque mas amplia que una DSLR tradicional

    • Teóricamente sí. Ya que las compactas, o las “nuevas” CSC, pueden enfocar en toda la superficie del sensor. Sin embargo, las DSLR ofrecen puntos de enfoque bien repartidos por todo el fotograma, por lo que en la práctica abarcan todas las zonas importantes de la escena.

  3. Cuál es tu opinión sobre el autofocus de la Nikon D7000 y el enfoque por contraste de la Canon 60D en video?
    Parece que el autofocus en vídeo se convierte en un inconveniente a la hora de grabar porque al intentar enfocar diferentes objetos en la imagen se vuelve un poco loco… Sabes algo al respecto? gracias

    • Hola Max. Gracias por tu comentario.

      Aunque es una prestación ya común, no debemos olvidar que las cámaras DSLR han sido diseñadas para la toma de fotografías. Por este motivo, aunque la calidad ofrecida por estas cámaras es muy buena, nuestra recomendación es que para grabar vídeos se utilice una videocámara.

      Por otro lado, Uno de los principales inconvenientes de la grabación de vídeo es precisamente el que tú comentas: mantener enfocada adecuadamente la escena. En este sentido, El modo AF-F de la Nikon D7000 funciona más o menos bien en casi todas las situaciones, mostrándose mucho más eficaz que el limitado sistema de contraste de la Canon 60D. La ventaja añadida es que se puede bloquear el enfoque en todo momento al presionar el disparador a la mitad.

      En cualquier caso, la mejor opción en la grabación de vídeo, al menos de momento, es utilizar enfoque manual, ya que así se tiene total control sobre la parte de la escena o el sujeto que se quiere mantener en foco.

      Espero haberte ayudado.

      José R. Alcocer.

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