Um sistema de focagem automática da câmara ajusta inteligentemente a lente da câmara para obter foco no assunto, e pode significar a diferença entre uma fotografia nítida e uma oportunidade perdida. Apesar de um objetivo aparentemente simples afiado no ponto de foco – o funcionamento interno de como uma câmera foca infelizmente não é tão simples. Este tutorial visa melhorar suas fotos introduzindo como a focagem automática funciona – permitindo que você aproveite ao máximo seus recursos e evite suas falhas.
Note: A focagem automática (AF) funciona ou usando sensores de contraste dentro da câmera (AF passiva) ou emitindo um sinal para iluminar ou estimar a distância para o assunto (AF ativa). A AF passiva pode ser realizada usando os métodos de detecção de contraste ou de detecção de fase, mas ambos dependem do contraste para obter uma focagem automática precisa; portanto serão tratados como sendo qualitativamente similares para os propósitos deste tutorial de AF. A menos que seja dito o contrário, este tutorial assumirá a focagem automática passiva. Também discutiremos o método de focagem automática ativa do feixe de assistência AF em direção ao final.
CONCEPT: SENSORES AUTOFOCUS
O(s) sensor(es) de focagem automática de uma câmara são o verdadeiro motor por detrás da obtenção de focagem precisa, e estão dispostos em várias matrizes ao longo do campo de visão da sua imagem. Cada sensor mede o foco relativo avaliando as mudanças no contraste em seu respectivo ponto na imagem – onde o contraste máximo é assumido como correspondendo à nitidez máxima.
| Alterar a Quantidade de Foco: | ||
| Borrado | Parcial | Sharp |
 400% |
  Histograma do sensor |
Please visit the tutorial on image histograms for a background on image contrast.
Nota: muitas câmeras digitais compactas usam o próprio sensor de imagem como um sensor de contraste (usando um método chamado AF de detecção de contraste), e não têm necessariamente vários sensores de foco automático discretos (que são mais comuns usando o método de detecção de fase do AF). Além disso, o diagrama acima ilustra o método de detecção de contraste da AF; a detecção de fase é outro método, mas ainda depende do contraste para uma focagem automática precisa.
O processo de focagem automática geralmente funciona da seguinte forma:
(1) Um processador de focagem automática (AFP) faz uma pequena alteração na distância de focagem.
(2) O AFP lê o sensor AF para avaliar se e por quanto o foco melhorou.
(3) Usando a informação de (2), o AFP ajusta a lente para uma nova distância de foco.
(4) O AFP pode repetir iterativamente os passos 2-3 até que o foco satisfatório tenha sido alcançado.
Este processo inteiro é normalmente completado dentro de uma fração de segundo. Para assuntos difíceis, a câmera pode falhar em alcançar um foco satisfatório e desistirá de repetir a sequência acima, resultando em focagem automática falhada. Este é o temido cenário de “caça ao foco” onde a câmera foca para frente e para trás repetidamente sem alcançar o bloqueio de foco. Isso não significa, no entanto, que o foco não seja possível para o objeto escolhido. Se e porquê a focagem automática pode falhar é principalmente determinada por factores na próxima secção.
FACTORES QUE AFECTAM O DESEMPENHO AUTOFOCUS
O assunto fotográfico pode ter um enorme impacto na focagem automática da sua câmara – e muitas vezes até mais do que qualquer variação entre modelos de câmara, lentes ou ajustes de focagem. Os três factores mais importantes que influenciam a focagem automática são o nível de luz, o contraste do assunto e o movimento da câmara ou do assunto.
Um exemplo que ilustra a qualidade de diferentes pontos de focagem foi mostrado à esquerda; passe o rato sobre esta imagem para ver as vantagens e desvantagens de cada local de focagem.
Note que cada um desses fatores não são independentes; em outras palavras, pode-se conseguir foco automático mesmo para um assunto pouco iluminado se esse mesmo assunto também tiver contraste extremo, ou vice-versa. Isto tem uma implicação importante para sua escolha do ponto de autofoco: selecionando um ponto de foco que corresponde a uma aresta afiada ou textura pronunciada pode conseguir um melhor autofoco, assumindo que todos os outros fatores permanecem iguais.
No exemplo à esquerda tivemos a sorte de que o local onde o autofoco funciona melhor também corresponde ao local do sujeito. O próximo exemplo é mais problemático porque o autofocus tem melhor desempenho no fundo, não no assunto. Mova o mouse sobre a imagem abaixo para destacar áreas de bom e mau desempenho.
Na foto à direita, se focarmos nas fontes de luz de movimento rápido atrás do assunto, arriscaríamos um assunto fora de foco quando a profundidade de campo é rasa (como seria o caso de uma foto de ação com baixa luminosidade como esta).
Alternativamente, focar no destaque exterior do sujeito seria talvez a melhor abordagem, com a ressalva de que esse destaque mudaria rapidamente de lado e intensidade dependendo da localização das fontes de luz em movimento.
Se a câmera tivesse dificuldade em focalizar o foco de luz exterior, um ponto de foco com menor contraste (mas estacionário e razoavelmente bem iluminado) seria o pé do sujeito, ou deixá-lo no chão à mesma distância do sujeito.
O que torna as escolhas acima difíceis, no entanto, é que essas decisões muitas vezes têm que ser antecipadas ou tomadas dentro de uma fração de segundo. Técnicas específicas adicionais para focagem automática em assuntos imóveis e em movimento serão discutidas nas suas respectivas secções no final deste tutorial.
NUMBER & TIPO DE PONTOS AUTOFOCUS
A robustez e flexibilidade da focagem automática é principalmente o resultado do número, posição e tipo de pontos de focagem automática disponibilizados por um determinado modelo de câmara. Câmeras SLR high-end podem ter 45 ou mais pontos de autofoco, enquanto outras câmeras podem ter tão poucos como um ponto AF central. Dois exemplos de layouts de sensores autofocus são mostrados abaixo:
| Max f/#: | f/2.8 | f/4.0 | f/5.6 | f/8.0 |
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| High-End SLR | ||||
| Max f/#: | f/2.8 | f/4.0 | f/5.6 |
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| Entry to Midrange SLR | |||
Cameras usadas para esquerda e direita são as Canon 1D MkII e Canon 20D, respectivamente.
Para estas câmaras não é possível focagem automática para aberturas menores que f/8.0 e f/5.6.
Dois tipos de sensores de focagem automática são mostrados:
+ sensores do tipo transversal (detecção de contraste bidimensional, maior precisão)
l sensores de linha vertical (detecção de contraste unidimensional, menor precisão)
Nota: O “sensor de linha vertical” só é chamado assim porque detecta o contraste ao longo de uma linha vertical.
Ironicamente, este tipo de sensor é, portanto, melhor na detecção de linhas horizontais.
Para câmeras SLR, o número e a precisão dos pontos de focagem automática também pode mudar dependendo da abertura máxima da lente a ser utilizada, como ilustrado acima. Esta é uma consideração importante ao escolher uma lente de câmera: mesmo que você não planeje usar uma lente em sua abertura máxima, esta abertura ainda pode ajudar a câmera a obter uma melhor precisão de foco. Além disso, como o sensor AF central é quase sempre o mais preciso, para assuntos descentrados é melhor usar primeiro este sensor para conseguir um bloqueio de foco (antes de recompor o quadro).
Múltiplos pontos AF podem trabalhar em conjunto para maior confiabilidade, ou podem trabalhar isoladamente para maior especificidade, dependendo da configuração de sua câmera escolhida. Algumas câmaras também têm uma funcionalidade “auto depth of field” para fotografias de grupo, o que assegura que um conjunto de pontos de focagem estão todos dentro de um nível aceitável de focagem.
AF MODE: CONTINUA & AI SERVO vs. ONE SHOT
O modo de focagem da câmara mais amplamente suportado é o de focagem de um disparo, o que é melhor para assuntos parados. O modo de disparo único é susceptível a erros de focagem para assuntos em movimento rápido, uma vez que não pode antecipar o movimento do assunto, além de potencialmente também tornar difícil a visualização destes assuntos em movimento no visor. A focagem de uma fotografia requer um bloqueio de focagem antes da fotografia poder ser tirada.
Muitas câmaras também suportam um modo de focagem automática que ajusta continuamente a distância de focagem para assuntos em movimento. As câmaras Canon referem-se a isto como “AI Servo” focagem, enquanto as câmaras Nikon se referem à sua focagem “contínua”. Funciona prevendo onde o assunto estará ligeiramente no futuro, com base em estimativas da velocidade do assunto a partir de distâncias de foco anteriores. A câmara foca então a esta distância prevista com antecedência para contabilizar o atraso do obturador (o atraso entre premir o botão do obturador e o início da exposição). Isto aumenta muito a probabilidade de focagem correcta para assuntos em movimento.
Velocidades máximas de seguimento são mostradas para várias câmaras Canon abaixo:
Valores são para contraste e iluminação ideais, e use a lente Canon 300mm f/2.8 IS L.
O gráfico acima também deve fornecer uma regra de estimativa de polegar para outras câmaras. As velocidades máximas reais de rastreamento também dependem de quão errático o objeto está se movendo, o contraste e a iluminação do objeto, o tipo de lente e o número de sensores de foco automático que estão sendo usados para rastrear o objeto. Também deve ser avisado que o uso do rastreamento de foco pode reduzir drasticamente a vida útil da bateria da sua câmera, portanto use apenas quando necessário.
AUTOFOCUS ASSIST BEAM
Muitas câmeras vêm equipadas com um feixe de assistência AF, que é um método de focagem automática ativa que usa um feixe visível ou infravermelho para ajudar os sensores de focagem automática a detectar o objeto. Isto pode ser muito útil em situações onde o seu assunto não está adequadamente iluminado ou tem contraste insuficiente para focagem automática, embora o feixe de assistência AF também vem com a desvantagem de focagem automática muito mais lenta.
Muitas câmeras compactas usam uma fonte de luz infravermelha incorporada para a assistência AF, enquanto câmeras SLR digitais muitas vezes usam um flash de câmera embutido ou externo para iluminar o assunto. Quando usa um flash para o AF assist, o feixe de AF assist pode ter dificuldade em alcançar a fixação de focagem se o assunto se mover sensivelmente entre disparos de flash. Por isso o uso do feixe de AF é recomendado apenas para assuntos parados.
IN PRACTICE: ACTION PHOTOS
Autofocus quase sempre funcionará melhor com fotos de acção quando usa o servo AI ou modos contínuos. O desempenho do foco pode ser dramaticamente melhorado assegurando que a lente não tenha que procurar em uma grande variedade de distâncias de foco.
Talvez a forma mais universalmente suportada para conseguir isso é pré-focalizar sua câmera a uma distância próxima onde você antecipa a passagem do sujeito em movimento. No exemplo do motociclista à direita, pode-se pré-focalizar perto da berma da estrada, uma vez que seria de esperar que o motociclista passasse perto dessa distância.
algumas lentes SLR também têm uma distância de focagem mínima; definindo-a para a maior distância possível (assumindo que o sujeito nunca estará mais perto) também pode melhorar o desempenho.
Ser avisado, no entanto, que no modo de focagem automática contínua as fotografias podem ser tiradas mesmo que a fixação de focagem ainda não tenha sido alcançada.
EM PRÁTICA: PORTRAITS & OTHER STILL PHOTOS
As fotografias são melhor tiradas usando o modo de focagem automática de um disparo, o que assegura que a fixação de focagem foi conseguida antes da exposição começar. Os requisitos habituais de ponto de focagem de contraste e iluminação forte ainda se aplicam, embora seja necessário assegurar que há muito pouco movimento do sujeito.
Para retratos, o olho é o melhor ponto de focagem – tanto porque este é um padrão e porque tem bom contraste. Embora o sensor de focagem automática central seja normalmente mais sensível, a focagem mais precisa é obtida usando os pontos de focagem fora do centro para assuntos fora do centro. Se em vez disso se usar o ponto AF central para alcançar um bloqueio de focagem (antes de recompor para um sujeito fora do centro), a distância de focagem estará sempre atrás da distância real do sujeito – e este erro aumenta para sujeitos mais próximos. Foco preciso é especialmente importante para retratos porque estes tipicamente têm uma profundidade de campo pouco profunda.
Desde que o tipo mais comum de sensor AF é o sensor de linha vertical, também pode valer a pena considerar se o seu ponto de focagem contém principalmente contraste vertical ou horizontal. Em condições de baixa luminosidade, pode ser possível alcançar um bloqueio de focagem não possível, girando a câmara 90° durante o autofocus.
No exemplo à esquerda, as escadas são constituídas principalmente por linhas horizontais. Se se focar perto da parte de trás das escadas do primeiro plano (para maximizar a profundidade aparente de campo usando a distância hiperfocal), pode-se evitar uma focagem automática falhada ao orientar primeiro a câmara no modo paisagem durante a focagem automática. Em seguida, pode-se girar a câmera de volta para a orientação de retrato durante a exposição, se desejado.
Note que a ênfase neste tutorial foi em *como* focar – não necessariamente *onde* focar. Para leitura adicional sobre este tópico por favor visite os tutoriais sobre profundidade de campo e distância hiperfocal.
