L’autofocus: funzionamento e modalità

Fra i parametri fondamentali che solitamente guidano nella scelta di una macchina fotografica vi è sicuramente quello del sistema autofocus. Valutiamo – quasi ossessivamente – punti AF disponibili, motori di messa a fuoco, modalità e qualsiasi altra cosa, ma raramente ci fermiamo a chiederci in che modo tali sistemi automatici funzionino.

All’atto pratico, l’autofocus è quello che ci consente di inquadrare un soggetto, sfiorare il pulsante di scatto e vederlo, nella frazione di secondo immediatamente successiva, perfettamente a fuoco. È un qualcosa ormai di quasi scontato, presente su qualsiasi fotocamera e persino nei cellulari, ma in realtà nella storia della fotografia ha rappresentato una svolta non indifferente nella vita dei fotografi del tempo, sopratutto per quelli sportivi o d’azione.

Scopo di questo focus è quindi quello di approfondire il concetto di messa a fuoco automatica, in modo tale da comprendere il suo funzionamento e le modalità autofocus disponibili ad esempio su qualsiasi reflex oggi in commercio.

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Funzionamento della messa a fuoco automatica

La domanda sorge immediata e spontanea: come funziona la messa a fuoco automatica?

Prima di rispondere è bene specificare che esistono due tipologie principali di sistemi di messa a fuoco automatica: i sistemi attivi e quelli passivi.

autofocus

Fonte immagine: www.nikonland.eu

I sistemi attivi si basano sull’emissione attiva, per l’appunto, di diverse tipologie di onde (ultrasuoni ed infrarossi solitamente, ma anche luce) e sul calcolo della distanza basato sulla riflessione dell’onda da parte del soggetto. Successivamente, le informazioni sono inviate ad una unità elettronica che attiva i componenti meccanici del motore di messa a fuoco dell’obiettivo sulla base dei dati estrapolati. Scopo finale? Mettere perfettamente a fuoco il soggetto, ovviamente.

Di più ampio utilizzo nell’ambito delle reflex o delle macchine fotografiche in generale è l’uso di sistemi passivi, che possono essere o a rilevamento di contrasto o a rilevamento di fase. A differenza dei sistemi attivi, in quelli passivi la determinazione della messa a fuoco viene effettuata non attraverso l’invio di onde (siano esse luminose o meno), bensì captando la luce emessa naturalmente dal soggetto. Ciò fa sì che i sistemi passivi diano le migliori performance in contesti di ampia luminosità, andando invece incontro a possibili problematiche quando la luce si fa scarsa. Per risolvere tale problema, solitamente viene in soccorso un sistema di supporto dell’autofocus, costituito solitamente dall’emissione prolungata di luce via flash o di un reticolo ad infrarossi che consentirà di mettere correttamente a fuoco il soggetto inquadrato anche con poca luce.

Sistema a rilevamento del contrasto

Nel sistema a rilevamento del contrasto il meccanismo usato per determinare la corretta messa a fuoco è costituito dal misurare in pochissime frazioni di secondo il contrasto fra versioni diverse della stessa scena ottenute nel movimento meccanico della lente. Ad ogni movimento corrisponde una foto con un diverso piano di messa a fuoco e, per determinare quello corretto, si comparano le diverse immagini e si assume che sia la foto con il maggior contrasto misurabile quella che presenta la messa a fuoco migliore.

Gli svantaggi di tale meccanismo, tuttavia, non sono di poco conto. Il primo, e più ovvio, è di risultare decisamente inefficace in condizioni di scarsa luce; il secondo è dovuta alla scarsa rapidità (rapportata ovviamente ad altri sistemi) dell’intero processo. Infatti, la fase di comparazione dei diversi scatti richiede un notevole carico di lavoro da parte del processore integrato nella macchina fotografica, risultando decisamente meno rapido rispetto al sistema a rilevamento di contrasto, che tratteremo in dettaglio nel prossimo paragrafo.

Attualmente tale sistema è largamente utilizzato dagli smartphone e dalle fotocamere compatte, nonché su macchine fotografiche mirrorless e nelle reflex nel momento in cui si sfrutta la modalità Live View.

Sistema a rilevamento di fase

autofocusIl sistema a rilevamento di fase attualmente rappresenta lo standard più rapido e preciso, ed è pertanto quello con cui sono equipaggiate la maggior parte delle reflex oggi in commercio.
Tale sistema consiste, molto semplicemente, sull’utilizzo di un insieme di sensori, ognuno corrispondente ad un punto di messa a fuoco, disposti a coppia. Ogni sensore della coppia è strettamente affiancato all’altro e, durante la messa a fuoco, ognuno di essi riceve una versione diversa della stessa immagine. In tale sistema la luce entra attraverso l’obiettivo e colpisce un insieme di microlenti; le microlenti generano due versioni della stessa immagine con una messa a fuoco lievemente diversa che, colpendo il sensore AF, daranno indicazione di quanto la foto è posta prima o dopo il punto di messa a fuoco. Ciò significa che, grazie a tale artefizio, il software interno della macchina fotografica saprà con precisione quanto spostare la lente, avanti o indietro rispetto al sensore, al fine di far collimare le due versioni in una unica perfettamente a fuoco. Come è intuitivo pensare, maggiore sarà il numero di punti AF maggiore sarà la capacità della reflex di effettuare una messa a fuoco rapida e precisa.

Fra gli svantaggi di tale sistema il più rilevante è sicuramente quello della scarsa copertura. Il sistema AF a rilevamento a fase, infatti, è in grado di coprire efficacemente la porzione centrale del fotogramma, lasciando invece scoperti i lati estremi. La disposizione geometrica dei punti AF, il loro numero e la percentuale di copertura, permettono di distinguere varie tipologie di reflex: ad esempio una DSLR entry level presenterà una minor copertura ed una minor quantità di punti AF rispetto ad una DSLR professionale.

Modalità Autofocus (AF)

autofocusAl di là dei tecnicismi e dei meccanismi che si celano dietro la messa a fuoco automatica, sicuramente di ancor più grande utilità sarà per il fotografo la conoscenza delle modalità AF incluse oramai all’interno di qualsiasi fotocamera oggi in commercio.

Purtroppo in tale parte del focus in aiuto non vengono i produttori di macchine fotografiche che, anziché utilizzare una nomenclatura univoca, hanno deciso di rinominare ogni funzione a proprio piacimento. Insomma, di certo non una mossa saggia in aiuto degli utenti.

Tuttavia, qualsivoglia sia il nome associato ad ogni funzione, le macchine fotografiche offrono al fotografo solitamente tre diverse modalità per la gestione dell’autofocus basate su algoritmi interni che, nella maggior parte dei casi, si dimostrano decisamente affidabili.

Andiamo, quindi, a vederle in dettaglio.

Modalità singola

autofocusLa prima modalità che vediamo è quella definita come singola. Tale modalità consente al fotografo di scegliere liberamente il punto AF e di eseguire, pertanto, la messa a fuoco su di esso. In tal modo l’algoritmo della macchina fotografica metterà a fuoco solamente in corrispondenza del punto AF prescelto, tralasciando tutto il resto. Ovviamente sarà compito nostro selezionare il punto AF in corrispondenza del soggetto, in maniera tale che la messa a fuoco sia basata su di esso e non su elementi secondari.
Tale modalità è indicata, come è intuibile, per soggetti immobili ed in contesti in cui l’azione non si svolge in maniera repentina. In modalità singola, infatti, la messa a fuoco risulterà bloccata e sarà necessario rifocheggiare nel caso in cui il soggetto si sposti.

La modalità singola è indicata con la dicitura AF-S nel caso di macchine fotografiche Nikon e con One-Shot nelle fotocamere Canon.

Modalità continua

autofocusCome abbiamo visto la modalità singola è indicata per soggetti immobili. Contesti quali la macrofotografia, fotografia di paesaggio, ritrattistica e still life ben si prestano all’uso di tale modalità. Ma quando ci troviamo dinanzi a soggetti dinamici e nel pieno dell’azione come possiamo fare?

Appare chiaro che abbiamo bisogno di un qualcosa che segua il soggetto durante l’azione, correggendo la messa a fuoco man mano che questi si sposta nel fotogramma. In tali situazioni la modalità continua è la scelta migliore.

La modalità continua, infatti, è in grado di correggere la messa a fuoco istantaneamente nel caso in cui il soggetto della foto si sposti. Premendo a metà corsa il pulsante di scatto, la macchina fotografica non effettuerà la messa a fuoco bloccandosi, ma focheggierà continuamente fintanto che non decideremo di scattare.

Tale modalità, conosciuta in Canon con il termine di AI SERVO ed in Nikon con AF-C, è pertanto particolarmente utile nell’ambito della fotografia sportiva o della fotografia naturalistica. Ci basterà inquadrare l’atleta, premerà a metà corsa il pulsante di scatto e, seguendo con la macchina il movimento del soggetto, decidere il momento più opportuno per scattare. Tranquilli: sarà l’algoritmo interno della nostra reflex ad effettuare ogni calcolo per assicurarsi di mantenere perfettamente a fuoco il soggetto durante lo svolgersi totale dell’azione.

Modalità automatica

autofocusPonte fra le due modalità, quella automatica è solitamente la più usata sia dai fotografi principianti che dai professionisti. La modalità automatica è progettata, semplicemente, per passare dalla modalità singola a quella continua, scelta che verrà effettuata autonomamente dalla macchina fotografica sulla base della scena che inquadriamo.

Tale modalità è indicata con il termine di AI FOCUS nei sistemi Canon e AF-A in macchine Nikon.

Conclusioni

Molto spesso quando valutiamo la qualità di una reflex leggiamo con attenzione le specifiche, fermandoci al semplice numero o valore senza però chiederci cosa esso rappresenti realmente. Questo discorso è particolarmente calzante per l’autofocus: il più delle volte valutiamo soltanto il valore numerico riportato, inseguendo l’idea del “più alto è il numero, meglio è”. Sebbene questo possa anche essere giusto nella maggior parte dei casi, è comunque importante per il fotografo capire i meccanismi alla base del sistema autofocus e delle modalità AF di cui la macchina è fornita.

Ci auguriamo che questo focus vi sia stato d’aiuto, ma qualora foste preda di ulteriori dubbi non esitate a lasciarci un commento; saremo felici di chiarire tutti i vostri dubi.

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