A modern, automata funkciókat is kínáló tükörreflexes (SLR) fényképezőgépek belső felépítése rendkívül bonyolult. A vázba épített mikroszámítógépek feladata a működési sorrend, az élességérzékelés, a fénymérés, az LCD és egyéb, a működéshez szükséges adatok észlelése, koordinálása. Ennek értelmében a tükörreflexes fényképezőgép élességállítás folyamata is a vázba épített elektronika feladata.
A tükörreflexes fényképezőgép élességállítás lehet kézi vagy automata
Élességállítás szempontjából alapvetően kétfajta típust különböztetünk meg: a csak manuális és az automatikus élességállítást is támogatókat. Az élességállítási rendszerek a kiértékelés módjától függően aktív vagy passzív, illetve e kettőt együttesen alkalmazó hibrid rendszerek lehetnek.
A manuális vázak esetében az élességállítás kézzel történik, az élesség ellenőrzését szabad szemmel a mattüvegen, illetve az elektronikus keresőn keresztül végezhetjük. E típusok keresőjében semmilyen segítséget vagy támpontot nem találunk a téma élességét illetően. Amennyiben az autofókuszos gépeket manuális módban használjuk, a keresőben általában kis nyilak jelölik, melyik irányba kell forgatnunk az élességállító gyűrűt ahhoz, hogy éles képet kapjunk (elektronikus élességmérő).
Az autofókuszos gépek esetében további lehetőségek nyílnak meg előttünk. A legtöbb komolyabb típus általában háromféle élességállítást kínál: a manuálison túl egyszeres, illetve folyamatos fókuszálást is választhatunk.
Tükörreflexes fényképezőgép élességállítás rövid története
Az első sorozatgyártású tükörreflexes fényképezőgép, amelyik automatikus élességállítással rendelkezett, az 1985-ben megjelent Minolta 7000 volt. (Az első funkcionális AF-modult a hetvenes évek közepén Visitronic megnevezéssel az amerikai Honeywell cég adta ki, a Leica Correfot fantázianéven az 1976-os Photokinán mutatta be TTL-fókuszdetektorát). Valamennyi ma gyártott SLR kamera autofókusz-rendszere az akkor kidolgozott alapelvek szerint működik. Ennek lényege, hogy egy kép akkor éles, ha a tárgy azonos pontjairól kiinduló, de az objektív különböző pontjain áthaladó fénysugarak a filmsík azonos pontjában találkoznak. Utódaival együtt két részkép beesési szögének és irányának megfelelően működnek, általában 6,5-es fényerőig.
Az azonos alapelv kezdetben hasonló megoldásokat eredményezett a különböző gyártóknál, az idő folyamán azonban egyre nagyobbak lettek a különbségek az egyes gyárak részmegoldásai között. Kivétel nélkül minden típusra igaz, hogy az AF használata nagy kezdő fényerejű objektívet feltételez.
Tükörreflexes fényképezőgép élességállítás mechanizmusa
Az egyszeres élességállítás során a funkció a kioldógomb enyhe lenyomásakor lép életbe. A téma élesre állítását követően az élességállítás kikapcsol. Érdekesség, hogy az élességállítás egyes profi vázaknál a kioldógombtól függetlenül külön, ún. élesség-indító gombbal is történhet (egyedi beállítással a kioldógombhoz kötött élességállítás akár teljesen le is kapcsolható). Folyamatos módban az élességállítás mindaddig működik, amíg a kamerát új témára pozícionáljuk, vagy mi magunk nem rögzítjük az élességet az AF-Lock gomb segítségével. A követő élességállítás esetében a fényképezőgép kiszámolja, hogy a tárgy hol fog tartózkodni az expozíció pillanatában (a zár nyitásakor), és azt a pontot állítja élesre, majd exponál. A gép a beépített (kereszt vagy vonal típusú) mérőmezők számától függően képes az ún. dinamikus követő élességállításra. Ilyenkor az egyes élességmezőkből kilépő témát a számítógép a következő, a témát leginkább lefedő élességmezőnek adja át, így a téma mozgása során végig élesen tartható (témaátadás). A tükörreflexes fényképezőgép élességállítás esetében a különböző élességmezők együttes működésével a téma élesen tartása még akkor is megmarad, ha rövid időre valami eltakarja (Lock-on — célfogó követő AF). Az első követő élességállítást — egyúttal az élesség- vagy exponálásprioritást — a Minolta Dynax 7000i (Intelligent) kínálta. A 7000i másik újítása volt, hogy az addig megszokott egy helyett három érzékelőt használt, nagyobb mérőfelületet alkotva ezzel.
A tükörreflexes fényképezőgép élességállítás egyéb jellemzői
Az élességmezők száma (a kereső azon pontjai, ahol külön-külön élességállításra van lehetőségünk) általában 1 és 5 közé esik, de egyes vázak akár 40 vagy ettől több pontos élességállítási mezővel is dolgozhatnak. A nagyobb számú élességmezőt alkalmazó vázak esetében a minden eddiginél nagyobb AF-mező és a benne lévő sok érzékelőpont okozta optikai változások egyik lényeges eleme, hogy a segédtükör — amely az optikai kép szükséges részét vetíti ki az AF-érzékelőre — homorú felületű. Ezzel érhető el, hogy az eddiginél nagyobb méretű CMOS / CCD érzékelő felületén egyenletes legyen a fény.
A modern tükörreflexes fényképezőgép élességállítás sebessége páratlan. Képes az akár több száz km/óra sebességgel száguldó tárgyak követésére is, miközben másodpercenként több felvételt is készít.
Az automatikus élességállítások működésének módja gyártótól és típustól függően tehát változhat. Azonosság, hogy a fényképezőgépek az élességállításhoz vonal, illetve kereszt alakú érzékelőket, CCD elemeket használnak. A vonal alakú egy korábbi fejlesztés, melynek előnyei mellett van egy nagy hátránya: ha a téma párhuzamos vonalakból vagy hasonló mintázatból rajzolódik ki, akkor bizonyos helyzetekben az autófókusz nem képes élességet állítani. Ezt küszöböli ki a kereszt alakú érzékelő, amely az újabb tükörreflexes fényképezőgépek sajátja.
Az aktív élességállítási rendszerek infra közeli tartományban bocsátanak ki fényt a témára. Az onnan visszaverődő fénysugár a beesési szögtől függően érkezik az AF-szenzor valamely CCD-elemére. Minden elem más-más adott távolsághoz van hozzárendelve. Minél nagyobb tehát az elemek száma, annál pontosabb az élességállítás folyamata. E rendszerek fő ismertetőjele, hogy a tárgy kontrasztjától és világossági körülményeitől függetlenül működnek, ugyanakkor hatótávolságuk az infrasugár hatótávolságával, 6-8 méterrel megegyező.
A passzív élességállítási rendszerek csak a rendelkezésre álló fénnyel dolgoznak: a szenzorok két részkép helyzetét hasonlítják össze. A részképek adódhatnak két egysoros CCD-től vagy egyetlen kétsoros CCD-től. Az élesség akkor pontos, ha a kép mindegyik szenzor esetében ugyanarra a CCD szegmensre kerül. Amennyiben az így kapott kép nem egyező, az AF motor a különbség mértékének megfelelően korrigál.
A hibrid rendszer az aktív és a passzív élességállítás kombinációja, ahol a durva beállítást aktív, míg a finom beállítást passzív rendszerben végzi a fényképezőgép.
Egyes típusok ún. szemvezérelt élességállítást is kínáltak. A szemvezérelt élességállítás működésének lényege, hogy a keresőből a szemre bocsátott, majd onnan visszaverődő infravörös sugár irányából a rendszer meghatározza, hogy a fotós a keresőképnek mely pontjára néz, majd az élességállítást erre a pontra vezérli (elsőként 1992-ben, Canon EOS-5). Ma már nem jellemző megoldás.
Szintén kuriózumként említhető az ún. élességcsapda. Ennek lényege, hogy a gép akkor exponál, ha az előre beállított tárgytávolságban megjelenik a téma.
Mára az automatikus élességállítás nem csupán a puszta fókuszálás eszköze, hanem a modern gépek számítógépe által a felvételi helyzetek analizálására, a fénymérés pontosságának növelésére szolgáló berendezés. A Minolta 7000-ben egyetlen 8 bites számítógép működött, mára ezt többszörösen túlszárnyalják a fényképezőgépek. A modern autofókusz-rendszerek fő erénye a legtöbb felvételi helyzetben elérhető gyorsaság, hátránya lehet ugyanakkor az esetenkénti bizonytalanság. Ebből következően, bár a kézi élességállítás lassabb, néha mégis precízebb.