Los sistemas de enfoque automático son una tecnología compleja y es un área que ha experimentado un desarrollo continuo durante décadas. El AF de detección de fase ha sido tradicionalmente el sistema preferido, ya que proporciona la mayor velocidad y precisión que exigen los mejores fotógrafos profesionales. Fue la inclusión de PDAF lo que mantuvo el dominio de las DSLR como la opción profesional a lo largo de la década de 2000, mientras que las cámaras puente y compactas sin espejo se vieron obligadas a utilizar el sistema de detección de contraste más lento.
Sin embargo, las cosas están cambiando rápidamente y la cosecha actual de cámaras sin espejo con lentes intercambiables son sistemas AF deportivos que no solo rivalizan, sino que en realidad superan a sus equivalentes DSLR.
Samsung ha avanzado aún más en este avance con el anuncio de su nuevo ISOCELL GN2, un sensor CMOS (semiconductor de óxido de metal complementario) de 50MP con el sistema de enfoque automático de doble píxel de próxima generación de la compañía.
Apodado "Dual Pixel Pro", el nuevo método se parece mucho a la tecnología empleada por Canon y hace un uso completo de todos los píxeles de la matriz de sensores para la funcionalidad AF. Antes de explorar los detalles del nuevo enfoque que está adoptando Samsung, es útil comprender las diferencias entre los métodos de AF.
Detección de contraste vs PDAF
La dSLR usó tradicionalmente un sensor dedicado separado para las funciones de enfoque automático de detección de fase, independientemente del sensor de imagen principal. La luz entró en la lente y la mayoría se reflejó en el pentaprisma, para crear la imagen en el visor óptico (OVF). El porcentaje restante de la luz pasó a través de una parte translúcida del espejo réflex y fue medido por los sensores AF.
En las cámaras compactas y las primeras CSC (Compact System Camera), la eliminación del espejo significaba que el propio sensor de imágenes tenía que usarse para tareas de enfoque, pero carecía de la capacidad de permitir PDAF. En cambio, el sensor buscaba contraste a lo largo de los bordes de una escena para juzgar cuándo todo era nítido. Esto fue más lento para trabajar e ineficaz en condiciones de poca luz.
El diseño de doble píxel
Una de las desventajas del PDAF en el sensor es que algunos de los fotositos tuvieron que bloquearse para permitir el juicio de enfoque, lo que reduce la resolución general de la imagen. Los diseños de doble píxel cuentan con dos fotodiodos por píxel, en lugar de una sola unidad, que pueden usarse para recopilar información fotográfica, al tiempo que brindan un medio para medir las diferencias de fase entre cada lado. Una vez que ambos lados se alinean, la cámara "sabe" que la imagen está enfocada.
Canon explica el sistema de esta manera:
"Cada píxel del sensor de imagen CMOS tiene dos fotodiodos sensibles a la luz separados, que convierten la luz en una señal electrónica. Independientemente, cada mitad de un píxel detecta la luz a través de microlentes separados, encima de cada píxel. Durante la detección de AF, las dos mitades de cada píxel, los dos fotodiodos, envían señales separadas, que se analizan para obtener información de enfoque. Luego, un instante después, cuando se graba una imagen real o un cuadro de video, las dos señales separadas de cada píxel se combinan en una sola, para la imagen captura. Esto mejora en gran medida la velocidad de AF en la mayor parte del área en la que estás enfocando. El resultado es el enfoque automático por detección de fase, que examina la escena y reconoce no solo si un sujeto está enfocado o no, sino en qué dirección (cerca o lejos), y por cuánto ".
El enfoque de Samsung
Según Samsung, este enfoque sigue el diseño de la visión humana, donde la información de ambos ojos se combina para encontrar el enfoque. Sin embargo, la firma japonesa ha desarrollado aún más el concepto.
Donde el AF Dual Pixel de última generación divide el fotodiodo por la mitad, la disposición del ISOCELL GN2 lo divide en diagonal. Esto permite evaluar las diferencias de fase tanto de izquierda a derecha como de arriba a abajo, lo que proporciona aún más precisión y velocidad, especialmente en condiciones de poca luz y con sujetos rápidos.
La tecnología Dual Pixel Pro utiliza 100 millones de fotodiodos de detección de fase que perciben fases tanto vertical como horizontalmente para un enfoque automático más rápido y preciso.
Samsung
Samsung también destaca las ventajas de distinguir patrones. Mientras que los sistemas PDAF más antiguos luchaban por "diferenciar entre los lados izquierdo y derecho de los patrones, como las rayas horizontales paralelas", el PD superior / inferior hace que las cámaras sean más capaces de enfocarse en patrones complejos, como en una camisa estampada.
Otras ventajas
El nuevo sensor es capaz de grabar imágenes de 100 megapíxeles, gracias a su algoritmo inteligente de mosaico, que crea "tres capas individuales de fotogramas de 50MP en verde, rojo y azul". "Estos fotogramas se amplían y combinan para producir una única fotografía con una resolución ultra alta de 100MP", dice Samsung.
El rango dinámico también se mejora gracias al “HDR escalonado” de Samsung, que emplea un obturador rodante para crear múltiples exposiciones en una sola imagen, al tiempo que reduce el consumo de energía en un 24% con respecto a las iteraciones anteriores.
También está presente Smart ISO Pro, que crea imágenes HDR utilizando ISO variable, utilizando un control de ganancia de conversión inteligente, para reducir los problemas relacionados con el movimiento, como la fusión de imágenes fantasma.
También está disponible video Full HD a 480 fps y 4K a 120 fps.
Con el Sensor en producción ya podríamos ver su debut en teléfonos inteligentes en unos meses.
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