Il sistema autofocus è ormai una parte fondamentale di ogni fotocamera, Panasonic potrebbe rivoluzionale il settore proponendo un nuovo approccio basato sui sensori ToF
Panasocin e l’autofocus sono un binomio che è stato spesso criticato. L’azienda giapponese per le sue mirrorless si affida alla tecnologia proprietaria DFD che è essenzialmente un affinamento del vecchio sistema autofocus a rilevazione di contrasto. Questo approccio è sicuramente molto preciso, ma fa molta fatica ad agganciare il soggetto e quindi perde reattività rispetto alle soluzioni a rilevamento fase. Nelle moderne mirrorless ormai è pratica comune usare un approccio ibrido: rilevazione di fase per arrivare velocemente intorno al punto di messa a fuoco ideale e rilevazione del contrasto per la taratura fine. Tuttavia Panasonic sembra essere al lavoro di un sistema autofocus innovativo basato su sensori ToF.
Sistema autofocus ibrido
Sensori ToF: misure precise di distanza
Il sensore ToF (Time of Flight) che Panasonic vorrebbe sfruttare per perfezionare un rivoluzionario sistema autofocus in realtà non è altro che un moderno sensore di distanze. Il nome stesso lascia intuire il principio di funzionamento: “tempo di volo” indica che il sensore misura il tempo che impiega un impulso luminoso emesso da un fotodiodo ad essere rilevato da un fotorecettore dopo essere stato riflesso dall’oggetto davanti al sensore. Una semplice equazione della fisica ci permette di ricavare con precisione lo spazio percorso e quindi la distanza dell’oggetto in questione. In realtà un sensore ToF non misura direttamente il tempo di volo, che sarebbe troppo breve, ma si utilizza invece lo sfasamento tra il segnale emesso e quello riflesso per stimare quest’ultimo. Il principio di funzionamento può essere così schematizzato:
- Emissione di un treno di implusi luminosi (nella frequenza degli infrarossi e quindi invisibili all’uomo)
- Riflessione della luce su di una superficie
- Rilevazione dell’onda riflessa
- Misura dello sfasamento tra le due onde e stima della distanza della superficie
Principio di funzionamento del sensore ToF (fonte: Infineon Technologies AG)
I moderni sensori ToF sono molto precisi e vengono utilizzati sia nel mondo industriale per le misure di precisione, sia nella ricostruzione di immagini 3D. Infatti molto spesso troviamo questo sensore integrato in smartphone top di gamma che offrono funzionalità di realtà aumentata e sistemi di riconoscimento del volto avanzati. Un sensore ToF in realtà è molto simile ad un normale sensore fotografico a livello costruttivo: si tratta di una matrice di pixel costituiti da una coppia fotodiodo-fotorecettore. Panasonic probabilmente ha intenzione di utilizzare questa caratteristica per integrarlo nei suoi sensori fotografici, migliorando le prestazioni dell’autofocus – che di per sè non deve far altro che stimare la distanza del soggetto che vogliamo sia a fuoco.
I sensori ToF sono molto precisi e veloci, tuttavia presentano alcune criticità: se la luce ambientale è molto forte – ad esempio in una giornata molto assolata – il rapporto segnale-rumore decade rapidamente e le misurazione cominciano ad essere affette da errori grossolani. Un altro problema sono le superfici irregolari che tendono a generare riflessioni multiple, falsando la misura del tempo di volo. La vera sfida per Panasonic sarà non solo integrare l’hardware nei sensori autofocus, ma anche di sviluppare un software di nuova generazione resistente alle possibili cause di errore.
Il sensore ToF di iPhone X
Panasonic: autofocus praticamente perfetto con i sensori ToF
Mentre gli approcci a rilevazione di fase e di contrasto fanno una misura indiretta della distanza, basandosi sull’immagine, i sensori ToF misurano esattamente la distanza del soggetto e lo fanno molto velocemente, senza tentennamenti. Una fonte molto affidabile ha rivelato a 4/3 Rumor che Panasonic si è messa al lavoro per integrare la tecnologia ToF nei sensori Micro Quattro Terzi di nuova generazione al fine di migliorare drasticamente le prestazioni del sistema autofocus. Ecco che cosa riporta la fonte:
Panasonic sta lavorando al suo sensore ToF derivato dallo smartphone Vivo Nex Dual per implementarlo su un nuovo sistema autofocus nella loro linea Micro Quattro Terzi!
Ma non sono sicuro quando arriverà sul mercato.Time of Flight misura accuratamente le distanze dei soggetti, quindi toccando il touchscreen per mettere a fuoco il soggetto, si ottiene una lettura ToF quasi istantanea per la distanza e il sistema sposta rapidamente la lente di messa a fuoco dell’obiettivo nella corretta posizione per quella distanza focale(nessuna oscillazione da rilevamento del contrasto, no overshooting, messa a fuoco accurata durante il tracciamento nei video, ecc.). In teoria, batterà “ibrido” (cioè PDAF + CDAF come nelle mirrorless Sony / Fuji) perché elimina la necessità di qualsiasi movimento avanti e indietro richiesto dai calcoli CDAF! Inoltre, elimina il fenomeno del banding provocato dai sensori PDAF che Sony nasconde sapientemente tramite alcuni artifici software (mentre Canon e Nikon non hanno ancora ben padroneggiato il cover up e il fenomeno diventa molto evidente in fase di recupero delle ombre). Panasonic utilizzerà le mirrorless Micro Quattro Terzi come terreno di prova e di maturazione per nuovi sviluppi (ToF AF, sensori organici, ecc.), Proprio come fa Olympus per i loro dispositivi medici Micro Quattro Terzi.
Panasonic potrebbe questa volta davvero rivoluzionare il sistema di messa a fuoco delle sue fotocamere, dopo la mezza delusione data dalla tecnologia DFD che fa molta fatica soprattutto quando si tratta di video. I sensori ToF integrati porterebbero sicuramente ad un miglioramento sostanziale delle prestazioni, senza contare che Panasonic potrebbe avere un enorme vantaggio sugli altri produttori. I primi esempi di applicazione di questa tecnologia saranno le mirrorless Micro Quattro Terzi. Sarebbe bello vedere la nuova Lumix GH6 già con i primi sensori autofocus a ToF, ma forse è un po’ prematuro. Anche se effettivamente non sappiamo ancora nulla sulla nuova mirrorless Micro Quattro Terzi di Panasonic dato che in questi ultimi mesi l’azienda si è dedicata alle sue fotocamere Full Frame. Ovviamente in un secondo momento tutta la linea di prodotti della casa giapponese beneficerà della nuova tecnologia.
Le attuali Panasonic Lumix GH5 e GH5s
In definitiva Panasonic si conferma una delle aziende più innovative del panorama fotografico: tra sensori organici e tecnologia ToF, le sue fotocamere tentano sempre di emergere dalla gran massa del mercato. Lo abbiamo visto soprattutto nelle sue mirrorless dedicate al videomaking che ancora oggi rappresentano un riferimento per il settore. Dalla sezione fotografia è tutto, continuate a seguirci per tante news ed approfondimenti!
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