Ostření v digitální fotografii – fázové, kontrastní a hybridní, které je lepší?

Ostrost je velmi důležitým faktorem prakticky u každé fotografie, její míru můžeme ovlivnit jak použitým expozičním časem, tak i použitou clonou – ovšem to bychom zabíhali do problematiky expozice a tzv. expozičního trojúhelníku, který má vliv na podobu fotografie největší.

Ostření jako takové je sice na expozici značně nezávislé, ovšem o to důležitější je zvládnout jej, pokud možno, co nejlépe. V opačném případě totiž může být výsledkem špatně zaostřená fotografie, a to je špatně.

Pokud bychom vztáhli způsob ostření ke kategorii fotoaparátu – kompakt, zrcadlovka, bezzrcadlovka, tak je možné z hlediska způsobu rozlišit dva přístupy – ostření na základě kontrastu (kompakt a bezzrcadlovka) nebo ostření porovnáváním fáze (zrcadlovka). U moderních zrcadlovek už je však samozřejmostí fotografování s živým náhledem (Live View), kdy se využívá ostření na základě kontrastu.

Výše uvedený rozdíl se odvíjí zejména od umístění systému autofokusu, který je u kontrastního ostření součástí obrazového snímače, a tudíž je u zrcadlovek dostupný pouze při živém náhledu. Na druhou stranu nejnovější modely bezzrcadovek už začínají být vybaveny i fázovým ostřením, což je dohromady prezentováno jako hybridní ostření.

Pamatujte, že ať budete používat jakýkoli systém ostření, vždy je třeba ostřit na kontrastní hranu na scéně, v opačném případě se nemá aparát čeho „chytit“. Zkrátka a dobře na čistě bílou nebo černou zeď nezaostříte.

Fázové ostření

Jedná se o technologii využívanou výhradně u zrcadlovek, jelikož se jedná o rychlejší způsob ostření, avšak zároveň je také náročnější a nákladnější na výrobu, protože vyžaduje použití speciálních autofokusových senzorů.

Tyto senzory jsou umístěny v komoře se zrcátkem, které na ně odráží obraz. Je-li zaostřeno (paprsky světla by se na senzoru protínaly, kdyby nebyly odkloněny zrcátkem), tak paprsky odražené od zrcátka dopadají přesně na střed dvou zaostřovacích obrazových senzorů.

Naopak není-li zaostřeno (paprsky světla by se na senzoru neprotínaly), tak odražené paprsky světla nedopadají přesně na střed ostřícího snímače. Ze změřené odchylky pak systém autofokusu spočítá, jaký je potřebný směr pohybu čočky a jaká má být velikost pohybu, aby bylo dosaženo ostrého snímku.

Využití fázového posunu znamená velmi rychlé a přesné zaostření a také vcelku snadné sledování objektu na scéně. Aby tomu tak ale mohlo být, respektive, aby systém fungoval, je třeba, aby na scéně byly kontrastní hrany, podle nichž se systém nejrychleji zorientuje.

Tyto hrany by však měly kolmé na detekční proužek v autofokusových senzorech, v opačném případě se zaostření nezdaří – to je důvod, proč se postupem času začaly detekční proužky přidávat ve dvou na sebe kolmých rovinách – tak vzniká křížový senzor. U profesionálních zrcadlovek se ještě přidávají další dva diagonální detekční proužky. Odtud také plyne vyšší cena u pokročilejších modelů, které mají více a citlivějších ostřicích bodů.

Kontrastní ostření

Tento způsob ostření je primárně využíván u kompaktů a bezzrcadlovek, což je dáno částečně i konstrukcí – aby bylo možné zachovat menší rozměry než u zrcadlovky, je třeba aby byl ostřicí modul co nejmenší, takže se využívá autofokusových senzorů, které jsou součástí obrazového snímače.

Ostřicí systém v tomto případě kontroluje ostrost tak, že zkusí změnit rovinu zaostření, a pokud je vyhodnotí obraz jako méně ostrý, posune soustavu čoček zpět, v případě, že je obraz ostřejší pokračuje v posunu roviny. Že je správně zaostřeno systém zjistí až v okamžiku, kdy příslušné místo „přejede“ a obraz se začne zase rozostřovat. Poté se vrátí zpět do optimální pozice, kdy je obraz nejostřejší.

Míra neostrosti je určena pomoc algoritmů pro detekci kontrastu (odtud také název), který je u každého výrobce jiný. Nevýhoda tohoto systému ostření je samozřejmě nutnost neustálé kontroly ostrosti a především pak fakt, že pro zaostření je třeba správnou pozici nejprve minout a poté se vrátit zpět.

To je také důvod, proč byly dřívější bezzrcadlovky a kompakty tak pomalé při automatickém ostření. V současné době již je rychlost v segmentu amatérských i profesionálních bezzrcadlovek srovnatelná s rychlostí fázového ostření. V případě videozáznamu u zrcadlovek či videokamer je ostření realizováno taktéž na základě porovnávání kontrastu.

Na druhou stranu je velkou výhodou tohoto způsobu ostření možnost využívat specifik konstrukce. Tedy například rozložení ostřicích bodů je možné jakékoli a v podstatě v jakémkoli množství – odvíjet se bude pouze od konstrukce snímače. Díky tomu, že se ostří přímo na obrazovém snímači, je možné implementovat i nové funkce, které u fázového ostření nejsou realizovatelné.

Z těch praktických aktuálně nabízených ve fotoaparátech je to například detekce tváře či detekce oka nebo jiných objektů. Podstatnou výhodou je také tzv. focus peaking – tedy indikace zaostřené oblasti přímo na displeji nebo v elektronickém hledáčku fotoaparátu. Díky této technologii je možné poměrně snadno a přesně ostřit i v případě, kdy je používán starší plně manuální objektiv.

Hybridní ostření

Jak už označení napovídá, využívá hybridní ostření obou výše popsaných způsobů dohromady. Nejčastější řešení je takové, že jsou vybrané pixely obrazového snímače upraveny tak, aby dokázaly pracovat stejně jako samostatné snímače fázového posunu.

A jelikož jsou součástí obrazového snímače, není třeba ani zrcátko ani AF senzor – ostatně proto je tento systém používán zejména u pokročilých bezzrcadlovek a také u zrcadlovek, kde výrazně urychluje ostření při snímání v režimu živého náhledu.

Hybridní technologii Dual Pixel představil Canon již v roce 2012, je založená na tom, že je každý pixel uzpůsoben jednak pro záznam obrazu a jednak pro ostření. Rychlost ostření je v současné době srovnatelná s ostřením fázovým, avšak umožňuje i detekci tváří/oka/objektů.

Výhodu je u této technologie samozřejmě kombinace výhod obou výše uvedených způsobů ostření, nevýhodou jsou pak vyšší náklady na výrobu speciálně upravených snímačů. V praxi to tedy znamená spolehlivější sledování pohybu a zároveň větší rychlost, díky tomu, že fázové snímače indikují směr posunu čoček pro přesné doostření pomocí kontrastu.

Odlišnou hybridní technologií je využití částí snímače pouze pro pixely, zajišťující ostření – v takovém případě tyto nezaznamenávají obraz. Obdobnou cestu šla společnost Sony.

Postupem času je však toto ostření stále častější a kupříkladu Canon udělal se svým systémem Dual Pixel AF velký skok od prvního uvedení v roce 2012 (EOS 650D) ke dnešním dnům. Druhým výrobce, který využívá hybridní ostření je Sony, avšak pouze u některých svých modelů

Ručně nebo automaticky

Všechny fotoaparáty umožňují volbu mezi automatickým a manuálním ostřením. Ostřit ručně však má smysl pouze v několika málo případech, a to buďto při fotografování makronámětů, kde může být automatické ostření pomalé až zdlouhavé, v případě sportovní fotografie, kdy je vhodné si předostřit anebo tehdy, když používáte na (bez)zrcadlovce starší objektiv bez autofokusu.

Další oblastí, kde se uplatňuje ruční ostření, je záznam videa. Každý profesionální kameraman vám řekne, že největší kontrolu nad ostřením budete mít pouze při jeho ručním pohonu. S takovým tvrzením nelze než souhlasit, i když to znamená zvýšené nároky na koordinaci činností fotografa.

Follow Focus System je mechanické nebo elektronické zařízení, s jehož pomocí můžete pohodlněji, přesněji a jemněji ostřit při záznamu videa.

Výsledkem je však velmi plynulé přeostřování bez nežádoucího „dýchání“, které je typické pro váhající autofokus a u videa je bohužel součástí záznamu. Poměrně zajímavý je způsob poloautomatického ostření, kdy s pomocí tlačítek posunujete zaostření blíž nebo dál – to je však možné realizovat pouze u některých fotoaparátů anebo prostřednictvím dálkového kabelového ovládání k digitálu.

V praxi se obvykle na pokročilejší úrovni ostří ručně s využitím ostřicích pomůcek. U objektivů určených pro video si můžete všimnout výrazného ozubení na ostřicím prstenci objektivu – to je použito proto, že je k objektivu upevněn ostřicí mechanismus, jehož ozubení kolo zapadne do ostřicího prstence. Levnější alternativou je upnutí gumového pásku kolem ostřícího prstence s následným převodem pro ostření.

Front focus a back focus

Ruku v ruce s ostřením a jeho přesností jde samozřejmě i možná nepřesnost. Nejčastěji se můžete setkat s front focusem a back fokusem – tedy se stavem, kdy je zaostřeno před nebo za místo, kam být zaostřen mělo. V praxi to tedy poznáte tak, že digitál indikuje zaostření, stisknete spoušť a při následní kontrole zjistíte, že ostré je místo před nebo za místem, které být ostré mělo. Nutno upozornit, že tento problém se týká pouze fázového ostření, kdy nejsou správně seřízené ostřicí senzory ve vztahu k objektivu.

Umíte si seřídit back focus a front focus u svého digitálu?

Špatně zaostřené snímky nemusejí být důsledkem nepřesného zaostření rukou fotografa, ale v některých případech svůj díl viny nese i nepřesné seřízení a spolupráce objektivu a těla zrcadlovky.

Otestování sestavy na front focus nebo back focus – v případě, že na tento problém máte podezření – je poměrně snadné. Je třeba si stáhnout nebo vyrobit testovací obrazec (postačí i milimetrový papír s naznačenými úseky) a namířit na něj fotoaparátem v úhlu 45°. Následně vyberete bodové ostření a zaostříte na konkrétní čáru/úsečku na obrazci a vyfotíte snímek. Dalším krokem je pak kontrola snímku – zda je ostrá čára, na niž jste ostřili nebo oblast před ní či za ní.

Pomůcka pro určení možného front / back focusu

Donedávna bylo jediným řešením předat fotoaparát do servisu společně s objektivem a nechat ostření seřídit. V současné době je však řešení realizovatelné i v domácích podmínkách dvěma způsoby – buďto seřídíte objektiv nebo fotoaparát.

V prvním případě je třeba mít objektiv, který podporuje seřízení pomocí dokovací stanice a příslušného softwaru. To je možné u objektivů Sigma a Tamron. Druhou možností v podobě seřízení digitálu disponují většinou až vyšší modely zrcadlovek, které mají tzv. mikronastavení autofokusu.

​
Ukázka jemného doladění ostření u zrcadlovky Nikon

Přímo ve fotoaparátu si můžete upravit kam má konkrétní objektiv ostřit a toto nastavení pak uložit do paměti fotoaparátu – ten si bude pamatovat a automaticky přepínat mezi nastaveními pro jednotlivé objektivy.