1. 개요
Contrast-Detection Autofocus System對比 檢出 自動焦點 方式
수동식 AF의 한 방식. 현재 웹에서는 대부분 '콘트라스트 AF'라고 일컫고 있으며 우리 말로는 '대비 검출 방식'이라 지칭할 수 있다.
2. 원리
콘트라스트 검출 방식은 렌즈군을 계속 이동시키면서 이미지 센서로 화상 특정 부분의 대비(콘트라스트)를 측정하고, 대비가 최대가 되었을 때 초점이 맞는다고 판정하는 방식이다. 위의 이미지를 보면 직관적으로 깨달을 수 있을 것이다.
현재 거의 모든 일반적인 디지털 컴팩트 카메라의 AF방식으로 사용되며, 초창기 미러리스 카메라의 주된 AF방식이기도 했으며 DSLR의 라이브 뷰 사용시 보조적인 AF기능으로도 널리 사용되고 있다.
일반 사용자들에게, 이런 방식의 AF에 적절한 명칭이 있었다는 사실은 미러리스 렌즈교환식 카메라의 등장시 크게 알려졌다. 그러나 콘트라스트 검출 방식은 과거 몇몇 필름 SLR 카메라의 AF에도 사용되던 방식이다.[1] 지금은 여러 가지 이유로 콘트라스트 검출 방식을 이용하는 디지털 카메라는 센서가 하나뿐이며, 따라서 이런 카메라들은 초점을 맞추기 위해서 렌즈군을 어디로 움직여야 하는지 알 수 없으며 일단 앞뒤로 렌즈군을 이동시켜 보게 된다. 일반적으로 지향성이 없다고 이야기하는 이유가 이것이나, 초기 AF카메라들에 들어가던 방식은 센서를 2~3개 이용하여 렌즈를 어느 방향으로 움직여야 초점이 맞는지 미리 예측할 수 있었다. 또한, 미세한 이동만으로도 블러가 커지고 줄어드는 것을 감지할 수는 있으므로 이를 통해 렌즈와 피사체의 위치를 가늠하여 위상차AF와 같은 지향성을 부여하는 DFD(Depth from Defocus) 기술이 존재한다.
3. 특징
일반적으로 콘트라스트 검출 방식은 위상차 검출 AF방식에 비해 속도가 느리다고 알려져 있다. 위에서 말했듯이 일반적인 디지털 카메라는 메인 촬상소자를 촬영과 초점검출 모두에 이용하므로 렌즈군의 이동 방향을 미리 알 수 없고, 렌즈를 움직이면서 계속 콘트라스트를 연산해야 하므로 위상차 센서의 속도를 따라오기 힘들다. 현재 최고의 콘트라스트 검출 AF를 가졌다는 평을 듣는 파나소닉의 마이크로 포서드 제품군의 경우도 렌즈가 밝아지거나 망원으로 갈수록 초점 검출 속도가 느려진다는 평이 있다.콘트라스트 검출 방식 AF의 속도는 렌즈군을 움직이면서 측거 영역의 컨트라스트를 얼마나 자주 검출해서 판정하느냐에 달려있다. 초창기의 미러리스 카메라들은 대개 60FPS로 검출하고, 파나소닉 GH1 등의 고급기에서 120FPS를 사용하는 수준이었으나, 2012년말 현재는 보급기를 포함하는 대부분의 미러리스 카메라가 정적 AF에서 120FPS로 초점을 검출하고, 일부 고급기종은 C-AF에서 240FPS 속도로 검출한다. 이 경우 포커싱 동작이 빠른 초음파모터 탑재 렌즈에서는 0.1초 이내에 초점 검출이 가능[2]하다고 선전되고 있다. 2012년말 현재 정적인 대상을 촬영시 DSLR의 위상차AF와 콘트라스트 AF의 속도차이는 거의 체감하기 힘든 수준이다. 크게 차이가 나는 것은 동체 추적 AF이다.
반면 위상차 AF와 달리 콘트라스트 AF는 포커싱에 있어서 에러가 나는 일이 거의 없다. 별도의 센서에서 초점을 검출하는 위상차 AF와 달리, 콘트라스트 AF는 실제 촬상센서에 맺힌 실상의 초점을 검출하기 때문이다. 비록 메커니컬 셔터의 문제나 경통의 휘어짐이 발생해도, 콘트라스트 AF 시스템에서는 촬상소자가 계속 작동하면서 초점을 맞추어 나가기 때문에 광학적인 오차가 발생한 상태에서의 최적 초점을 검출해내기 때문이다. 일부 저조도 테스트에서 위상차 AF 와 콘트라스트 AF 를 시험해 보았는데 위상차 AF의 적중률이 75~80%인 반면, 콘트라스트 AF는 99%의 적중률을 보여주었다고 한다.
4. 하이브리드 AF
콘트라스트 AF를 사용하는 여러 미러리스 시스템은 AF의 속도 향상을 위해 촬상면의 픽셀을 유용하는 위상차 AF를 병용하여 초점을 검출하는 방식을 도입중하였다. 니콘은 니콘1 시스템을 만들면서 선진적으로 이 방식을 도입하였고, 소니와 캐논이 뒤따랐으며 이 방식을 처음 개발한 후지필름 또한 다소 늦게나마 위상차 AF를 혼합하여 AF의 속도와 신뢰성을 향상시켰다. 올림푸스의 경우 이 방식을 처음 도입한 E-M1에서 콘트라스트 AF와 위상차 AF를 병렬 처리하여 미러리스에서도 중상급 DSLR에 맞먹는 동체추적을 구현할 수 있다는 것을 보여 주었으며, 소니와 캐논 등의 제품들이 이를 뒤따르고 있다.자세한 내용은 위상차 AF를 참고.