コントラスト検出 AF と位相差検出 AF の主な違いを解説

💡コントラスト検出オートフォーカス（CDAF）

コントラスト検出 AF は、コンパクト カメラや古いミラーレス システムによく見られます。これは、イメージ センサーのデータ ストリーム内のコントラスト レベルを分析することによって機能します。カメラのプロセッサは、選択したフォーカス領域で可能な限り最高のコントラストが得られるまでレンズを調整します。この「ハンティング」プロセスでは、レンズを前後に動かして、最大の鮮明度が得られるポイントを探します。

コントラスト検出AFの仕組み

システムは、イメージ センサーの定義された領域内のコントラストを評価します。オートフォーカス システムはレンズをわずかに動かし、コントラストを再評価します。コントラストが増加すると、レンズは同じ方向に移動し続けます。コントラストが減少すると、レンズは方向を反転します。このプロセスは、可能な限り最高のコントラストが達成され、最適なフォーカスが示されるまで続きます。継続的な調整により、被写体が可能な限り鮮明になります。

コントラストAFのメリット

• ✅高精度: CDAF は一般に非常に正確で、特に静止したシーンでは非常に正確です。
• ✅シンプルさ:このテクノロジーは実装が比較的簡単なので、コスト効率に優れています。
• ✅レンズの互換性: CDAF は通常、幅広いレンズでうまく機能します。

コントラストAFのデメリット

• ❌速度が遅い:特に暗い場所や動く被写体を追跡しているときは、「ハンティング」プロセスが遅くなることがあります。
• ❌低照度での苦労:低照度ではコントラストが低下することが多く、システムが最適なフォーカス ポイントを見つけることが困難になります。
• ❌アクションには適していません:速度が遅いため、動きの速い被写体を撮影するのにはあまり適していません。

🎯位相差オートフォーカス（PDAF）

位相差検出 AF は、DSLR やより高度なミラーレス カメラで主流のオートフォーカス技術です。レンズに入る光線の位相差を測定する専用センサーを使用します。この情報により、カメラはフォーカスを達成するためにレンズを動かす必要がある正確な量と方向を計算できます。コントラスト検出とは異なり、位相差検出はフォーカスを「探す」のではなく、必要なレンズ調整を直接計算します。

位相差AFの仕組み

位相差AFは、ビームスプリッターを使用して入射光を2つの別々のビームに分割します。これらのビームは専用の位相差センサーに向けられます。センサーは2つの光線の位相差を測定します。この位相差は、レンズが被写体の前に焦点を合わせているか後ろに焦点を合わせているか、またその差はどの程度かを示します。カメラはこの情報を使用して、レンズが正しい焦点位置に直接移動するように指示します。

位相差AFのメリット

• ✅より高速: PDAF は CDAF よりも大幅に高速なので、アクションやスポーツの写真撮影に最適です。
• ✅低照度条件でも優れた性能を発揮: PDAF はコントラストのみに依存しないため、低照度条件でも優れた性能を発揮します。
• ✅追跡に優れています: PDAF は動く被写体の追跡に優れており、フレーム内を移動しても焦点を保ちます。

位相差AFのデメリット

• ❌キャリブレーションが必要: PDAF システムでは、精度を確保するために慎重なキャリブレーションが必要です。位置がずれると、前方または後方のフォーカスに問題が生じる可能性があります。
• ❌複雑さ:このテクノロジーは CDAF よりも複雑で、実装コストも高くなります。
• ❌不正確になる可能性: PDAF は一般的に高速ですが、特に古いシステムの場合、特定の状況では CDAF よりも精度が低くなることがあります。

🔄ハイブリッドオートフォーカスシステム

現代のミラーレス カメラの多くは、コントラスト検出と位相差検出 AF の両方の長所を組み合わせたハイブリッド オートフォーカス システムを採用しています。これらのシステムでは通常、最初のフォーカス取得と追跡に位相差検出を使用し、その後、微調整と究極の精度のためにコントラスト検出に切り替えます。ハイブリッド AF システムは、速度と精度の魅力的な組み合わせを提供します。

ハイブリッドAFの仕組み

ハイブリッド AF システムは、位相差検出ピクセルをイメージ センサーに直接統合します。これにより、カメラは PDAF を使用して、高速な初期フォーカスと被写体の追跡を行うことができます。被写体にほぼ焦点が合うと、システムは CDAF に切り替わり、フォーカスを微調整して最大限の鮮明度を確保します。この組み合わせにより、どちらかのシステムを単独で使用する場合よりも高速で正確なオートフォーカスが実現します。

ハイブリッドAFのメリット

• ⭐速度と精度:ハイブリッド AF は速度と精度のバランスを実現し、幅広い撮影シナリオに適しています。
• ⭐追跡機能の向上:位相検出コンポーネントにより、特に動く被写体の追跡パフォーマンスが向上します。
• ⭐汎用性:ハイブリッド AF は、静的なシーンと動的なシーンの両方を効果的に処理できるほど汎用性があります。

📸適切なオートフォーカスシステムの選択

最適なオートフォーカス システムは、特定のニーズと撮影スタイルによって異なります。明るい環境で主に静止した被写体を撮影する場合は、コントラスト検出 AF で十分です。ただし、アクション、スポーツ、野生動物を頻繁に撮影する場合、または暗い場所で撮影することが多い場合は、位相検出 AF またはハイブリッド AF を強くお勧めします。カメラを選択するときは、写真撮影の主な関心事を考慮してください。

考慮すべき要素

• 主題:主に静止した被写体を撮影しますか、それとも動いている被写体を撮影しますか?
• 照明条件:暗い場所で撮影することが多いですか?
• 予算:位相差検出とハイブリッド AF システムは、通常、高級カメラに搭載されています。
• 個人的な好み:さまざまなカメラを試して、どのオートフォーカス システムが自分に最適かを確認します。

結局のところ、どのオートフォーカス システムが自分に適しているかを判断する最良の方法は、実際の撮影状況でさまざまなカメラとレンズを試してみることです。さまざまな状況でのオートフォーカス システムの速度、精度、信頼性に注目してください。練習と経験を積むことで、各システムのパフォーマンスと、その長所を活用して素晴らしい画像を撮影する方法をより深く理解できるようになります。

🛠️オートフォーカスの問題のトラブルシューティング

高度なオートフォーカス システムでも、フォーカスの問題が発生する場合があります。一般的な問題とその解決策を以下に示します。

• 前方または後方フォーカス:これは、カメラが対象物のわずかに前方または後方にフォーカスを合わせたときに発生します。 これは PDAF システムでより一般的であり、調整が必要になる場合があります。
• フォーカスハンティング:カメラはフォーカスをロックせずに繰り返しフォーカスを探します。 これは、光量が不足している、コントラストが低い、または被写体の視界が遮られていることなどが原因で発生することがあります。
• オートフォーカス速度が遅い:オートフォーカス速度は、照明条件、レンズの品質、カメラの設定によって影響を受ける可能性があります。
• フォーカスが一定しない:ショットによってはフォーカスが鮮明でも、他のショットではぼやけている場合があります。これは、カメラの揺れ、被写体の動き、またはオートフォーカス設定の誤りによって発生することがあります。

オートフォーカスの問題をトラブルシューティングするには、次の操作を試してください。

• 十分な照明を確保してください。
• レンズ要素を清掃します。
• 被写界深度を深くするには、絞りを小さくします。
• 適切なオートフォーカス モードとフォーカス領域を選択します。
• 三脚または画像安定化装置を使用してカメラを安定させます。

📚結論

コントラスト検出と位相差検出 AF は、写真撮影で正確なフォーカスを実現するための異なるアプローチです。コントラスト検出は静止したシーンでシンプルさと精度を提供しますが、位相差検出は速度と追跡性能に優れています。ハイブリッド オートフォーカス システムは、両方の長所を組み合わせ、幅広い写真撮影アプリケーションに対応する多用途で信頼性の高いフォーカス ソリューションを提供します。各システムの長所と短所を理解することで、カメラ ギアについて十分な情報に基づいた決定を下し、フォーカス テクニックを最適化して素晴らしい画像を撮影できます。

現代のカメラは絶えず進化しており、オートフォーカス技術はこうした進歩の最前線にあります。技術が進歩し続けるにつれて、将来的にはさらに高速で、より正確で、よりインテリジェントなオートフォーカス システムが期待できます。こうした開発について情報を入手しておくことで、常に先手を打って、可能な限り最高の画像を撮影できるようになります。

❓よくある質問（FAQ）