Os sistemas de foco automático são uma tecnologia complexa e é uma área que tem visto um desenvolvimento contínuo há décadas. O AF de detecção de fase tem sido tradicionalmente o sistema preferido, pois oferece a maior velocidade e precisão exigidas pelos fotógrafos profissionais de ponta. Foi a inclusão do PDAF que manteve o domínio das DSLRs como a escolha profissional ao longo dos anos 2000, enquanto as câmeras compactas e de ponte sem espelho foram forçadas a usar o sistema de detecção de contraste mais lento.
No entanto, as coisas estão mudando rapidamente e a safra atual de câmeras sem espelho com lentes intercambiáveis está apresentando sistemas AF que não apenas rivalizam, mas na verdade superam seus equivalentes DSLR.
A Samsung avançou ainda mais neste avanço com o anúncio de seu novo ISOCELL GN2 - um sensor CMOS de 50MP (semicondutor de óxido metálico complementar) com o sistema Next-Gen Dual Pixel Autofocus da empresa.
Chamado de "Dual Pixel Pro", o novo método se assemelha muito à tecnologia empregada pela Canon e faz uso total de todos os pixels na matriz de sensores para a funcionalidade AF. Antes de explorar os detalhes da nova abordagem que a Samsung está adotando, ajuda a entender as diferenças entre os métodos de AF.
Deteção de contraste vs PDAF
O dSLR tradicionalmente usa um sensor dedicado separado para funções de foco automático de detecção de fase, independente do sensor de imagem principal. A luz entrou na lente e a maioria foi refletida no pentaprisma, para criar a imagem no visor óptico (OVF). A porcentagem restante da luz realmente passou por uma parte translúcida do espelho reflexo e foi medida pelos sensores AF.
Em câmeras compactas e nos primeiros CSCs (Compact System Camera), a remoção do espelho significava que o próprio sensor de imagem tinha que ser usado para tarefas de focagem, mas não tinha a capacidade de permitir PDAF. Em vez disso, o sensor procurou contraste ao longo das bordas de uma cena para avaliar quando tudo estava nítido. Isso era mais lento para funcionar e ineficaz em condições de pouca luz.
O design Dual pixel
Uma das desvantagens do PDAF no sensor é que alguns dos photosites tiveram que ser bloqueados para permitir o julgamento do foco, reduzindo a resolução geral da imagem. Os designs de pixel duplo apresentam dois fotodiodos por pixel, em vez de uma única unidade, que podem ser usados para coletar informações da foto, enquanto fornecem um meio de medir as diferenças de fase entre cada lado. Assim que os dois lados estiverem alinhados, a câmera 'saberá' que a imagem está em foco.
A Canon explica o sistema assim:
"Cada pixel no sensor de imagem CMOS tem dois fotodiodos sensíveis à luz separados, que convertem a luz em um sinal eletrônico. Independentemente, cada metade de um pixel detecta a luz por meio de microlentes separadas, no topo de cada pixel. Durante a detecção de AF, as duas metades de cada pixel - os dois fotodiodos - enviam sinais separados, que são analisados para a informação do foco. Então, um instante depois, quando uma imagem real ou quadro de vídeo é gravado, os dois sinais separados de cada pixel são combinados em um único, para a imagem para fins de captura. Isso melhora muito a velocidade do AF na maior parte da área em que você está focando. O resultado é o foco automático de detecção de fase, que examina a cena e reconhece não apenas se um objeto está em foco ou não, mas em qual direção (perto ou longe), e em quanto ".
A abordagem Samsung
De acordo com a Samsung, essa abordagem segue o design da visão humana, onde as informações de ambos os olhos são combinadas para encontrar o foco. No entanto, a empresa japonesa desenvolveu ainda mais o conceito.
Enquanto Dual Pixel AF de última geração dividiu o fotodiodo ao meio, o arranjo no ISOCELL GN2 o divide diagonalmente. Isso permite que tanto o deslocamento da esquerda para a direita quanto as diferenças de fase para cima e para baixo sejam avaliadas, dando ainda mais precisão e velocidade, especialmente em condições de pouca luz e com assuntos rápidos.
A tecnologia Dual Pixel Pro utiliza 100 milhões de fotodiodos de detecção de fase que percebem as fases vertical e horizontalmente para uma focagem automática mais rápida e precisa.
Samsung
A Samsung também destaca as vantagens em distinguir padrões. Enquanto os sistemas PDAF mais antigos lutavam "para diferenciar entre os lados esquerdo e direito dos padrões, como listras horizontais paralelas", o PD superior / inferior torna as câmeras mais capazes de focar em padrões complexos, como em uma camisa estampada.
Outras vantagens
O novo sensor é capaz de gravar imagens de 100 megapixels, graças ao seu algoritmo de re-mosaico inteligente, que cria "três camadas individuais de quadros de 50MP em verde, vermelho e azul". "Esses quadros são então ampliados e mesclados para produzir uma única fotografia de resolução ultra-alta de 100 MP", diz Samsung.
A faixa dinâmica também foi aprimorada graças ao “staggered-HDR” da Samsung, que emprega um obturador de rolamento para criar várias exposições em uma única imagem, enquanto corta o consumo de energia em 24% em relação às iterações anteriores.
Smart ISO Pro também está presente, que cria imagens HDR usando ISO variável, usando controle de ganho de conversão inteligente, para reduzir problemas relacionados ao movimento, como misturar fantasmas.
Vídeo Full HD a 480fps e 4K a 120fps também está disponível.
Com o Sensor já em produção, pudemos ver sua estreia nos smartphones em alguns meses.
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