Tu jest zapożyczony z Komputer Świata obrazek, ilustrujący schemat optyczny lustrzanki z AF, który w zasadzie wyjaśnia wszystko:
Światło wpada przez obiektyw (2) i trafia na ruchome lustro, umieszczone pod kątem dokładnie 45 stopni, które odbija obraz na poziomą matówkę, nad którą umieszczony jest pryzmat pentagonalny, który dzięki wewnętrznym odbiciom światła odwraca odpowiednio obraz i kieruje do wizjera, umieszczonego z tyłu aparatu.
W chwili naciśnięcia spustu przysłona w obiektywie przymyka się do wybranej wartości, a lustro unosi się w kierunku matówki, otwierając światłu drogę do błony lub matrycy światłoczułej (reprezentowanej tą cienką pionową kreską wewnątrz aparatu po prawej stronie). Jednakże drogę światłu przegradzają jeszcze kurtyny migawki szczelinowej, umieszczonej tuż przed płaszczyzną tejże błony lub matrycy. Po przymknięciu przysłony i podniesieniu lustra kurtyny migawki otwierają się, otwierając drogę światłu do błony czy matrycy światłoczułej, odmierzając czas naświetlania, a potem zamykają się, lustro opada, przysłona w obiektywie otwiera się do pełnego otworu, i lustrzanka gotowa jest do następnego zdjęcia.
Matówka umieszczona jest w płaszczyźnie
ekwiwalentnej płaszczyźnie błony lub matrycy światłoczułej, tzn. odległość od obiektywu do matówki (po odbiciu od lustra) musi być dokładnie, z precyzją ułamków milimetra, identycznie taka sama, jak odległość od obiektywu do błony lub matrycy. Dlatego właściwa regulacja położenia lustra i matówki ma krytyczne znaczenie dla prawidłowego ustawiania ostrości na matówce - wystarczy minimalny błąd, i obraz ostry na matówce nie będzie ostry na błonie czy matrycy. Dlatego też stara, spracowana albo uderzona, upuszczona lustrzanka może być rozregulowana.
Na rysunku powyżej widać jeszcze drugie, małe lusterko, umieszczone za lustrem głównym i pod kątem 90 stopni do niego, i kierujące część światła w dół. Główne lustro jest bowiem półprzepuszczalne w swojej środkowej części, i nie odbija całego światła w górę na matówkę, tylko drobną część światła przepuszcza do tego małego lustra pomocniczego, które odbija to światło w dół, do modułów detekcji fazowej AF. One umieszczone są w dole, w dnie komory lustra. To są elementy, oznaczone cyframi 6, 8, 10, 12 itd. Czujniki AF znów muszą być umieszczone dokładnie w płaszczyźnie
ekwiwalentnej płaszczyźnie błony czy matrycy światłoczułej, tak, jak matówka. Więc znów muszą być dokładnie zachowane wszystkie kąty i odległości, z ogromną dokładnością, i drobne odchylenia dadzą błąd ustawiania ostrości. Stąd też może po części wynikać błąd tzw. FF i BF (ale nie tylko stąd). Niewielkie rozjustowanie tego całego interesu i ustawianie ostrości szlag trafia.
Tak przy okazji - czasami ludzie skarżą się na to, że AF przestał działać albo zaczął działać mizernie. Winny jest... kurz, osiadający na tym drugim, tylnym lusterku i na elementach optycznych modułu AF. Często wystarcza tylko mocno dmuchnąć gruszką...
Aha, jeszcze jedno, to tylne lusterko, umieszczone pod lustrem głównym i kierujące światło w dół, do modułu detekcji AF, oczywiście musi się składać w chwili zdjęcia, gdy główne lustro podnosi się, więc jest podwójnie ruchome - względem głównego lustra i względem całego aparatu. Widać więc, jak ważne jest dokładne wyjustowanie całości.
Gdy lustrzanka pracuje w trybie Live View, działa z grubsza tak, jak bezlusterkowiec, tzn. lustro jest podniesione, migawka otwarta, a przysłona przymknięta do otworu roboczego. W chwili zdjęcia migawka zamyka się, otwiera do zdjęcia, zamyka, i otwiera do celowania.
Praktycznie bywa to różne rozwiązane technicznie w różnych aparatach, np. w pierwszych lustrzankach z LV wiązało się to jeszcze z zupełnie niepotrzebnym opuszczaniem i podnoszeniem lustra - ale to prawdopodobnie wynikało z istniejących mechanicznych sprzężeń mechanizmu przysłony, lustra i migawki.
Z biegiem lat mechanizmy napędu przysłony, lustra i migawki dopracowano tak doskonale, że możliwe jest osiąganie prędkości rzędu nawet 9 kl/s z ciągłym ruchem lustra, przy czym w tych ułamkach sekundy, gdy lustro jest opuszczone i odbija także światło w dół, do modułu AF, ten jest w stanie ocenić ostrość i ją skorygować, jeśli obiekt porusza się.
Ponadto od dawna już stosuje się rozwiązanie tzw. predictive AF, zwany z polska "dobiegaczką" - układ analizy ostrości ocenia prędkość przybliżania się lub oddalania obiektu, i na tej podstawia przewiduje, gdzie obiekt znajdzie się w chwili faktycznego otwarcia migawki, i przesuwa obiektyw nawet wtedy, gdy lustro jest podniesione i faktyczna analiza ostrości nie jest możliwa.
A błąd BF/FF bierze się także z pewnej zalety i przewagi fazowej analizy ostrości nad analizą kontrastu, stosowaną tradycyjnie w kompaktach i starszych i prostszych bezlusterkowcach.
Otóż moduły analizy fazowej - w przeciwieństwie do analizy kontrastu na matrycy - są w stanie ocenić
O ILE (jak bardzo) obraz jest rozogniskowany, i od razu obliczyć, o ile trzeba będzie przesunąć obiektyw, żeby obraz był ostry.
Układy analizy kontrastu oczywiście nie są w stanie tego zrobić, bo one działają metodą prób i błędów - przesuwają obiektyw i sprawdzają, czy kontrast rośnie, czy maleje. Jeśli rośnie, to znaczy, że obraz się wyostrza - ale nie są w stanie ocenić, kiedy osiągnie maksymalny kontrast - więc robią to do chwili, gdy kontrast ponownie zacznie spadać, a wtedy cofają do punktu, w którym kontrast był największy. Z tego też powodu aparaty kompaktowe muszą mieć możliwość ostrzenia "poza nieskończoność" i bliżej niż "najbliższe makro".
Tu widać zaletę analizy ostrości na podstawie przesunięcia fazy - w normalnych sytuacjach system może od razu ocenić, jak duża korekta ostrości jest potrzebna, i przesuwa obiektyw od razu do potrzebnej pozycji. I tu właśnie jest źródło problemów z BF/FF - czasem okazuje się, że przesunięcie obiektywu do tej przewidywanej pozycji odbyło się nie całkiem precyzyjnie.
Przypuszczalnie można by to było skorygować, wprowadzając układ ze sprzężeniem zwrotnym, tzn. ponowny pomiar ostrości i korekta, ale to spowolniłoby działanie aparatu, a tego nikt nie chce. Wydaje się więc, że producenci założyli, że wystarczy przesunąć obiektyw do przewidywanej pozycji, i będzie dobrze.
Tak mi się przynajmniej wydaje...
I tu właśnie zaleta i przewaga systemu fazowego nad kontrastowym okazuje się zarazem jego największą wadą.
Dałem się wkręcić jaszczurowi w skórze kota?
