Comment fonctionne la mise au point automatique?

Nous l'utilisons tous à chaque fois que nous cliquons sur le déclencheur. Pratiquement tous les appareils photo modernes incluent une sorte de système de mise au point automatique. Grâce au système de mise au point automatique, nous pouvons profiter d'une expérience de photographie plus facile et nous concentrer sur la composition de la bonne photo et la capture du moment plutôt que sur la mise au point manuelle.

La mise au point automatique a cependant ses limites. Par exemple, parfois, on peut vouloir produire des photos qui sont un peu floues en tant qu'expression artistique. L'implémentation de la mise au point automatique a également ses limites et, dans certains scénarios, elle peut échouer. Un exemple est l'utilisation d'un appareil photo reflex haut de gamme avec un système de mise au point automatique passif pour prendre une photo du ciel bleu. Dans la plupart des cas, la caméra déplacera son moteur d'avant en arrière et finira par abandonner et échouer à faire la mise au point.

Pour mieux utiliser le système de mise au point automatique, il serait utile de comprendre que cela fonctionne réellement. Bien que les implémentations puissent varier, nous pouvons toutes les diviser en deux catégories: passive et active. La plupart des caméras de poche utilisent la méthode passive la moins chère, tandis que les caméras professionnelles haut de gamme utilisent soit l'actif, soit une combinaison des deux.

Mise au point automatique passive:

La mise au point automatique passive peut être perçue comme une imitation de la façon dont nous définissons la mise au point manuellement. L'appareil photo définit une ou plusieurs régions de l'image (elles sont généralement marquées sous forme de rectangles sur le viseur ou sur l'écran LCD). La caméra analyse ensuite l'image vue à travers ces régions et calcule un numéro de niveau de mise au point. L'appareil photo essaie ensuite de déplacer ses objectifs d'avant en arrière pendant qu'il recalcule le niveau de mise au point. La caméra recherche une position où le niveau de mise au point est le plus élevé. Pour ce point, si le niveau de mise au point est supérieur à un seuil prédéfini, l'appareil photo définirait cette région de la photo comme étant au point.

Le niveau de mise au point peut être calculé de plusieurs manières. L'attribut commun de tous les calculs est de déterminer le contraste de la photo. Bien que ce ne soit pas dans le cadre de cet article, une façon de calculer un tel nombre consiste à faire passer la photo à travers un filtre haute fréquence - cela est basé sur le fait qu'un contraste élevé est associé à des fréquences élevées.

Mise au point automatique active:

La mise au point automatique active fonctionne en mesurant la distance entre la caméra et l'objet de l'image. Techniquement, si vous connaissiez la distance exacte de l'objet que vous prenez en photo, vous pouvez régler l'objectif sur la position de mise au point exacte. Le système de mise au point active envoie un faisceau de lumière invisible, généralement infrarouge, sur l'objet au centre de l'image et mesure la distance par rapport à cet objet. Sur la base de cette distance, la mise au point est définie.

Mise au point automatique combinée:

Certaines caméras haut de gamme combinent les deux systèmes. La caméra choisira le bon système pour le scénario spécifique ou vérifiera et utilisera les deux en même temps. Le photographe peut également décider manuellement d'utiliser l'une des deux options. Par exemple, lors de la prise de vue dans un ciel bleu, la caméra peut essayer d'utiliser le système actif et mesurer la distance. Étant donné que la distance est infinie, l'appareil photo peut régler la mise au point et ignorer la mise au point passive. Dans d'autres cas, lorsque la distance n'est pas infinie, la caméra peut utiliser le système actif pour placer l'objectif approximativement dans la bonne position, puis utiliser le système passif pour un réglage précis. Dans les scénarios sombres, la caméra peut choisir d'utiliser le système actif car le système passif ne fonctionnera pas.

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Alors pourquoi la mise au point automatique ne fonctionne-t-elle pas tout le temps?

Même avec toute l'électronique et la puissance de calcul de la caméra, il y aura toujours des scénarios où la mise au point automatique de la caméra échoue. Un échec peut se produire lorsque l'appareil photo ne peut pas faire la mise au point et que l'image est floue ou parfois lorsque l'image est réellement mise au point mais que l'appareil photo «pense» que ce n'est pas le cas.

Qu'est-ce qui cause de tels cas? La liste est longue mais en voici quelques exemples:

- Prendre des photos en basse lumière: Le système de mise au point automatique passif doit «voir» l'image pour fonctionner et dans des scénarios de faible éclairage, cela n'est pas possible. Certains systèmes utilisent une série de flashs pour surmonter cette limitation, mais cette solution échoue à plusieurs reprises. Un système actif peut mesurer la distance à l'objet dans de tels scénarios mais échouera si l'objet n'est pas au centre de l'image ou s'il y a quelques objets à des distances différentes.

- Les systèmes actifs peuvent échouer avec des objets qui ont tendance à absorber le faisceau infrarouge qu'ils utilisent. Certains matériaux absorbent les faisceaux infrarouges et amèneront le système actif à mesurer la mauvaise distance. Dans certains scénarios, d'autres sources infrarouges telles que des bougies et des feux à flamme nue peuvent rendre le système actif inutilisable.

- Objets à faible contraste tels que les murs blancs ou le ciel bleu. La mise au point automatique passive repose sur le fait que le niveau de mise au point change de manière significative lorsque vous déplacez l'objectif d'avant en arrière. Cela permet à la caméra de se fixer sur la bonne position de mise au point. Le niveau de mise au point des objets à faible contraste ne change pas beaucoup et échoue au système passif.

 

Savoir comment fonctionne le système de mise au point automatique aide un photographe à comprendre pourquoi parfois le camera ne peut pas se concentrer. Dans de tels scénarios, le photographe peut rechercher d'autres solutions. Parfois, le photographe devra utiliser la mise au point manuelle. Dans d'autres cas, la mise au point sur un autre objet de l'image qui se trouve à la même distance mais plus facile à mettre au point et le verrouillage de la mise au point sur cet objet résoudra le problème.