Salah satu fitur inti sistem EOS Canon adalah sistem AF (autofocus/fokus otomatis)-nya yang cepat dan dahsyat. Di era kamera mirrorless ini, tugas mempertahankan AF performa tinggi yang andal bertumpu pada sistem Dual Pixel CMOS AF, yang menggunakan teknologi pendeteksian fase bidang gambar yang unik untuk Canon. Bagaimana cara kerjanya? Apa yang membuatnya spesial? Baca terus untuk mengetahui, bagaimana Dual Pixel CMOS AF mencapai AF yang sangat akurat dan kualitas gambar yang istimewa dalam fotografi still (gambar diam) dan video.
1. Apakah Dual Pixel CMOS AF itu?
1. Apakah Dual Pixel CMOS AF itu?
Dual Pixel CMOS AF adalah sistem fokus otomatis (AF) yang digunakan oleh kamera mirrorless EOS Canon dan kamera EOS DSLR yang lebih baru selama pemotretan Live View. Ini menggunakan bentuk teknologi pendeteksian fase bidang gambar yang unik untuk Canon. Di bawah teknologi ini, semua piksel pada sensor gambar dapat melakukan pendeteksian fase dan pencitraan. Ini menghasilkan manfaat berikut:
- Kualitas gambar luar biasa tanpa mengorbankan performa AF
- Cakupan AF lebar: hingga 100% area gambar (baca selengkapnya di sini)
- Memaksimalkan informasi cahaya dengan lebih baik dari lensa cepat (aperture besar) (baca selengkapnya di sini)
- Pemfokusan dan pelacakan yang cepat, lancar selama pengambilan gambar diam dan perekaman video
Untuk sepenuhnya mengapresiasi Dual Pixel CMOS AF, ada baiknya untuk terlebih dahulu memahami cara kerja pendeteksian fase bidang-gambar. Jika Anda sudah terbiasa, Anda dapat melompat ke 4. Arsitektur Dual Pixel CMOS AF untuk mempelajari lebih lanjut tentang keunikan teknologi ini.
2. Apakah pendeteksian fase itu?
Suatu metode yang menghitung seberapa besar penyesuaian fokus yang diperlukan, dengan membandingkan perbedaan cahaya yang datang dari dua lokasi berbeda
Sebelum Dual Pixel CMOS AF ada, ada dua jenis utama AF pendeteksian fase:
- AF pendeteksian fase tradisional
- AF pendeteksian fase bidang gambar
Dinamika keduanya berbeda: AF pendeteksian fase tradisional, yang digunakan pada DSLR, memperoleh informasi dari sensor AF terpisah, sedangkan pendeteksian fase bidang gambar menggunakan informasi dari piksel pendeteksian fase pada sensor gambar.
Namun demikian, keduanya memerlukan informasi paralaks: informasi dari cahaya yang berasal dari dua lokasi berbeda (=membentuk dua gambar paralaks yang sedikit berbeda). Sistem AF menggunakan informasi paralaks ini untuk menghitung dan menyesuaikan elemen pemfokusan lensa untuk mencapai fokus.
2,1. Bagaimana cara kerja pendeteksian fase tradisional (kamera DSLR)
Bagaimana cara kerja AF pendeteksian fase tradisional
(Gambar hanya untuk tujuan ilustrasi)
A: Pentaprism atau pentamirror
B: Layar Optical viewfinder (OVF/Jendela Bidik Optik)
C: Cermin utama
D: Cermin kedua
E: Sistem sensor AF
F: Jalur cahaya
Pada kamera DSLR, cahaya yang masuk melalui lensa (F) dialihkan ke dua arah, ke atas dan ke bawah, oleh cermin utama dan cermin sekunder (C dan D).
Cahaya yang diarahkan ke atas melewati bagian penta (A) yang diproyeksikan ke layar OVF (B) sebagai gambar OVF.
Cahaya yang diarahkan ke bawah masuk ke sistem sensor AF yang terletak di bagian bawah kamera (E).
Sistem sensor AF itu sendiri mencakup dua lensa mikro. Ini membagi lagi cahaya yang datang untuk membentuk dua gambar paralaks pada sensor AF.
Pelajari lebih lanjut mengenai sensor pendeteksian fase pada kamera DSLR dalam artikel:
Apakah Perbedaan Antara Sensor Garis dan Sensor Tipe Silang?
2,2. Bagaimana cara kerja pendeteksian fase bidang gambar yang konvensional
Bagaimana cara kerja pendeteksian fase bidang gambar yang konvensional
Apabila pendeteksian fase dilakukan pada sensor gambar alih-alih sensor AF, ini disebut pendeteksian fase bidang gambar. Biasanya, sensor gambar kamera yang menggunakan metode ini memiliki dua jenis piksel:
- Piksel pendeteksian fase khusus
- Piksel pencitraan
Informasi paralaks diperoleh oleh piksel pendeteksian fase yang bekerja berpasangan. Satu piksel yang berpasangan, memiliki fotodioda (reseptor cahaya yang mengubah cahaya menjadi sinyal listrik) terletak di sebelah kiri, sedangkan piksel lainnya berada di sebelah kanan. Pendeteksian fase dilakukan dengan menganalisis perbedaan informasi dari kedua piksel tersebut.
Performa AF meningkat apabila terdapat lebih banyak piksel pendeteksian fase. Namun, ini melibatkan trade-off dengan jumlah piksel pencitraan, yang dapat memengaruhi kualitas gambar secara negatif. Dual Pixel CMOS AF
3. Kelemahan pendeteksian fase bidang gambar yang konvensional
3. Kelemahan pendeteksian fase bidang gambar yang konvensional
Permainan zero-sum (penyelesaian kalah-menang/win-lose solution) antara kualitas gambar tinggi dan performa AF yang andal
Piksel pendeteksian fase pada sensor gambar yang melakukan pendeteksian fase bidang gambar konvensional. Ini meninggalkan celah di area terkait yang perlu diisi dengan interpolasi: membuat perkiraan dari data yang ditangkap oleh piksel pencitraan di sekitarnya.
Kesenjangan informasi yang harus diisi oleh interpolasi
Kualitas gambar terkait dengan jumlah interpolasi yang terlibat. Interpolasi adalah cara mengisi informasi yang hilang dengan menggunakan data di sekitarnya untuk memperkirakan kemungkinan detail yang hilang. Meskipun mungkin akurat, masih ada ruang untuk kesalahan dibandingkan dengan mendapatkan informasi dari sumbernya sendiri.
Proses biasa menghasilkan gambar berwarna sudah melibatkan interpolasi. Piksel sensor gambar "buta warna": dengan sendirinya, piksel hanya dapat merasakan dan merekam informasi tentang jumlah cahaya yang mencapainya. Informasi warna ditangkap oleh filter warna RGB (red, green, and blue atau merah, hijau, dan biru) (filter Bayer) di depan sensor. Dengan bantuan filter Bayer, informasi salah satu dari tiga warna direkam untuk setiap piksel. Informasi dari masing-masing piksel dilengkapi dengan informasi dari piksel sekitarnya untuk menciptakan gambar penuh warna.
Dengan pendeteksian fase bidang gambar konvensional, “kesenjangan” dalam informasi gambar di area dengan piksel pendeteksian fase (bukan piksel pencitraan) juga perlu diisi dengan interpolasi menggunakan informasi dari piksel pencitraan di sekitarnya. Pendeteksian ini meningkatkan kemungkinan kualitas gambar terpengaruh.
Apa lagi yang dapat dilakukan, dan mengapa hal ini tidak akan berfungsi?
Di bawah sistem ini, akan selalu ada trade-off antara kualitas gambar dan performa AF:
- Mengurangi jumlah dan kerapatan piksel pendeteksian fase akan mengurangi dampak pada kualitas gambar, tetapi performa AF juga akan menurun.
- Mengonfigurasi piksel pendeteksian fase dalam garis yang bersinambungan (yang mencakup peningkatan jumlah dan kepadatannya), akan meningkatkan performa AF. Namun demikian, ini berarti “kesenjangan” kehilangan yang lebih besar dalam informasi pencitraan yang perlu diisi melalui interpolasi.
- Meningkatkan jumlah titik AF atau ukuran area AF akan selalu melibatkan pengurangan jumlah piksel pencitraan.
Dual Pixel CMOS AF adalah solusi yang dikembangkan Canon untuk meningkatkan performa AF tanpa memengaruhi kualitas gambar: semua piksel dapat melakukan pendeteksian fase dan pencitraan.
4. Arsitektur sistem Dual Pixel CMOS AF
4. Arsitektur sistem Dual Pixel CMOS AF
Dual Pixel CMOS AF: 2 fotodioda pada setiap piksel; semua piksel dapat melakukan pendeteksian fase dan pencitraan
Pada sensor gambar yang didesain untuk Dual Pixel CMOS AF, semua piksel memiliki dua fotodioda seperti terlihat dalam ilustrasi. Selama pendeteksian fase, data dari Fotodioda A dan B dibaca secara terpisah dan dibandingkan. Selama pencitraan, data dari kedua fotodioda digabungkan dan dibaca sebagai satu pembacaan lengkap.
Karena Fotodioda A dan B dipisahkan, masing-masing menghasilkan gambar yang memiliki sudut pandang yang berbeda antara satu sama lain (“gambar paralaks”). Sistem AF menganalisis perbedaan (jumlah keburaman), menjumlahkannya, dan menggunakannya untuk menghitung cara menggerakkan lensa agar gambar sesuai (= subjek berada dalam fokus).
Pahami hal ini: Pendeteksian fase vs pendeteksian kontras
Pendeteksian fase lebih cepat daripada pendeteksian kontras, metode lain yang banyak digunakan, yang mendeteksi kontras mikro di sepanjang tepi. Tidak seperti pendeteksian fase, pendeteksian kontras tidak memperoleh informasi tentang jarak. Alih-alih, menganalisis gambar yang diproyeksikan ke sensor gambar untuk perbedaan kontras, menggerakkan unit pemfokusan hingga kontrasnya paling tajam. Ini mirip dengan cara kerja otak kita saat kita menggunakan fokus manual tanpa bantuan. Memang akurat, tetapi lebih lambat. Pendeteksian juga melibatkan lebih banyak perburuan fokus, yang bisa menjadi masalah, terutama untuk video.
Sebagai perbandingan, pendeteksian fase dapat mengetahui apakah titik fokus saat ini berada di depan subjek (fokus depan) atau di belakang subjek (fokus belakang). Hal ini memungkinkannya untuk secara cepat menghitung berapa banyak unit fokus lensa yang harus dipindahkan, dan ini menghasilkan fokus otomatis yang cepat dan akurat.
5. Apa saja keunggulan Dual Pixel CMOS AF?
5,1. Yang terbaik dari keduanya: kualitas gambar yang sangat baik dan AF performa tinggi
1. Manfaat dari kualitas gambar yang sangat baik dan AF performa tinggi
Berikut adalah perbandingan tata letak pendeteksian fase bidang gambar konvensional dan Dual Pixel CMOS AF. Perhatikan bagaimana Dual Pixel CMOS AF mengisi “kesenjangan informasi” baik dalam pendeteksian fase maupun pencitraan.
|
|
Di bawah Dual Pixel CMOS AF, semua piksel pada sensor gambar dapat melakukan pendeteksian fase dan pencitraan. Ini membuka jalan bagi AF yang cepat, jitu, dan fleksibel pada area bingkai gambar yang luas.
Pahami hal ini: Apa yang dihadirkan sebelum Dual Pixel CMOS AF?
Sebelum Dual Pixel CMOS AF, kamera mirrorless (termasuk kamera saku dan camcorder) menggunakan pendeteksian kontras, deteksi fase tradisional, atau campuran keduanya. Kamera DSLR juga menggunakan pendeteksian kontras selama perekaman video karena pendeteksian fase tidak dimungkinkan dengan cermin terkunci.
Canon mengembangkan Dual Pixel CMOS AF karena melihat peningkatan permintaan untuk videografi dan kamera mirrorless akan menjadi arus utama. Kamera ini tampil perdana pada tahun 2013 pada EOS 70D, menghadirkan kecepatan dan presisi AF pendeteksian fase untuk fotografi still (gambar diam) dan video.
2. Cakupan AF 100%
Apabila semua piksel sensor gambar dapat melakukan pendeteksian fase, AF dapat dilakukan pada area gambar yang lebih luas. Namun demikian, hal itu tidak dapat dilakukan oleh satu piksel saja. Subjek terdeteksi apabila beberapa piksel melakukan pendeteksian fase pada informasi gambar dalam area AF tertentu. Untuk alasan ini, setiap kamera hadir dengan berbagai mode area AF untuk memenuhi situasi yang berbeda-beda.
Contoh mode area AF
Misalnya,
- 1-point AF menyediakan area AF kecil yang menawarkan presisi lebih baik pada subjek yang Anda tetapkan fokusnya, sehingga Anda dapat lebih mengendalikan komposisi Anda.
- Mode Expand AF area (Perluas area AF) meningkatkan performa pelacakan saat memotret subjek bergerak, karena sistem juga menggunakan informasi pendeteksian fase dari area di sekitar area AF 1 titik.
- Spot AF menawarkan area AF yang lebih kecil dari 1-point AF, ideal untuk pemandangan yang memerlukan pemfokusan yang sangat presisi.
- Whole area AF (AF seluruh area) membagi seluruh area gambar menjadi zona bingkai AF padat untuk AF. Contohnya, EOS R6 Mark II memiliki 1053 zona yang mencakup kira-kira 90%×100% (horizontal × vertikal) bingkai gambar.
Dual Pixel CMOS AF juga bekerja bersama-sama dengan sistem pendeteksian dan pelacakan subjek EOS iTR AF. Setelah subjek terdeteksi, AF dimungkinkan hingga 100% dari area gambar (dapat bervariasi, tergantung pada model kamera).
Baca juga:
Apakah Menyusun Komposisi Lebih Mudah pada Kamera Mirrorless?
5,3. Memanfaatkan sepenuhnya lensa cepat
3. Memanfaatkan sepenuhnya lensa cepat
Berikut rekapitulasinya: Dari dua gambar paralaks yang digunakan untuk menghitung AF dalam metode pendeteksian fase, satu dari fotodioda kiri dan yang lainnya dari fotodioda kanan. Gambarnya berbeda, karena cahaya yang membentuknya mengambil jalur yang berbeda untuk mencapai kiri dan kanan.
Lensa dengan aperture maksimum yang besar (“lensa cepat”) memiliki diafragma aperture (bukaan lensa) yang lebih besar, sehingga celah antara jalur yang dilalui fotodioda kiri dan kanan bahkan lebih besar. Hal ini menghasilkan perbedaan yang lebih besar antara gambar paralaks, yang berkontribusi pada penghitungan AF yang lebih presisi.
Sensor pendeteksian fase pada kamera DSLR dapat digambarkan sebagai f/2.8-sensitif, f/5.6-sensitif, atau seterusnya. Hal ini karena sensor dirancang untuk bekerja dengan cahaya yang memiliki panjang dasar tertentu, dan hanya berfungsi dengan lensa yang memiliki aperture maksimum, yaitu f-number yang tertera, atau lebih cepat. Semakin kecil f-number yang tertera di “f/number-sensitive”, semakin akurat sensornya. Oleh karena itu, sensor sensitif f/5.6 dapat berfungsi dengan lensa f/2.8, tetapi tidak seakurat sensor sensitif f/2.8. Selain itu, meskipun Anda menggunakan lensa yang lebih cepat daripada f/2.8 (misalnya, f/1.8), sensor sensitif f/2.8 akan melakukan pendeteksian fase pada ambang f/2.8.
Tidak ada batasan seperti itu pada Dual Pixel CMOS AF, yang dapat menggunakan semua informasi yang diperlukan, yang dikumpulkan oleh piksel sensor gambar. Informasi cahaya berlimpah yang dimungkinkan oleh lensa cepat ke dalam kamera, digunakan secara maksimal, berkontribusi pada AF yang lebih cepat dan lebih akurat.
Baca juga:
Benarkah Lensa Cepat Mampu Memperjelas Bidikan Lewat Viewfinder?
6. Apa perbedaan yang dimiliki Dual Pixel CMOS AF II?
6. Apa perbedaan yang dimiliki Dual Pixel CMOS AF II?
Dual Pixel CMOS AF II adalah versi Dual Pixel CMOS AF yang mendukung EOS iTR AF X, sistem pendeteksian dan pelacakan subjek Canon yang memanfaatkan teknologi deep learning.
Karena kamera mirrorless semakin menggantikan kamera DSLR sebagai pilihan kamera dengan lensa yang dapat dipertukarkan dan semakin banyak orang mengambil foto dan video, Dual Pixel CMOS AF adalah salah satu teknologi utama yang diperlukan untuk meningkatkan kemampuan kamera.
7. Kesimpulan: Fitur Utama Dual Pixel CMOS AF
7. Kesimpulan: Fitur Utama Dual Pixel CMOS AF
- Memberikan cakupan AF yang luas, pemfokusan yang mulus, dan pelacakan yang cepat serta luar biasa selama pengambilan gambar diam dan video.
- Memfokuskan secara mulus karena hanya menggunakan pendeteksian fase sepenuhnya tanpa beralih ke dan dari pendeteksian kontras.
- Semua piksel pada sensor gambar dapat melakukan pendeteksian fase dan pencitraan. Hal ini menghasilkan AF performa tinggi dengan cakupan tinggi di samping kualitas gambar yang luar biasa, tanpa perlu mengorbankan salah satu untuk yang lainnya.
Canon Dual Pixel CMOS AF (YouTube)
Pelajari lebih lanjut mengenai teknologi Canon yang lain di:
Penjelas Teknologi Canon: Apa itu DIGIC?
Nano USM: Pemfokusan yang Cepat dan Mulus di Ujung Jari Anda
