위상차 검출 AF - 나무 위키 
 위상차 검출 AF 
 최근 수정 시각 : 2017 - 08 - 12 03 : 06 : 41 
 1 . 개요 2 . 개념 3 . 촬상면 위상차 픽셀 과 하이브리드 AF 
 Phase - difference Detection Autofocus System 
 位 上 差 檢出 自動 焦點 方式 
 카메라 초점 조절 방식 중 하나 . 간략 하 게 위상차 AF 라고 도 불린다 . 
 수동식 AF 의 한 가지 이 자 , 가장 유명 한 방식 . 현존 하 는 거의 모든 SLR 과 DSLR 의 AF 방식 이 다 . 
 2 . 개념 [ 편집 ] 
 구식 수동 SLR 에서 주로 볼 수 있 는 스플릿 스크린 시스템 과 일맥상통 하 는 방식 이 며 , 원리 는 동일 하 다 . 스플릿 스크린 을 보 면 초점 이 빗나갔 을 때 는 상 이 좌우 로 갈라져 보이 다가 초점 을 맞추 면서 그 상 이 하나 로 만나 는 것 을 볼 수 있 다 . 또한 초점 링 을 더 돌리 면 상 이 아까 와 는 반대 방향 으로 갈라지 는 현상 또한 볼 수 있 다 . 이때 스플릿 스크린 을 들여다보 면서 초점 검출 을 판정 하 는 주체 를 촬영 자 의 눈 과 뇌 에서 전 자식 기구 로 바꾼 방식 이 바로 위상차 검출 AF 이 다 . 
 따라서 위상차 검출 AF 를 사용 하 는 카메라 는 AF 측 거 를 개시 했 을 때 해당 위치 에 초점 을 맞추 기 위해서 는 초점면 을 앞 으로 이동 해야 할지 뒤 로 이동 해야 할지 를 미리 알 고 있 다 . 
 카메라 바디 에 는 스플릿 스크린 과 같 은 역할 을 하 는 광학계 와 이 를 판독 할 센서 가 장착 되 어야 한다 . 통상 적 인 AF SLR 에 는 반투 과식 메인 미러 뒤 에 서브 미러 가 있 어 그 부분 으로 들어온 빛 이 미러 박스 아래 로 꺾이 며 , 이렇게 꺾여 들어온 빛 으로 AF 센서 는 초점 을 측 거 하 는 것 이 다 . 
 메인 미러 와 서브 미러 , 그리고 AF 센서 의 개략 적 인 배치 는 다음 과 같 다 . 
 1 개 의 상하 - 좌우 방향 크로스 센서 의 도식 은 위 와 같 다 . 
 현대 SLR 들 은 대개 여러 개 의 라인 센서 가 장착 되 어 있 는 AF 모듈 을 사용 하 며 , 간혹 측 거점 하나 에 2 개 이상 의 센서 가 십자 모양 으로 교차 하 기 도 한다 . 
 이 는 캐논 EOS 6 D 의 측 거점 배치 와 AF 라인 센서 의 위치 를 나타내 어 주 는 그림 이 다 . EOS 6 D 는 11 개 측 거점 을 가지 고 있 고 , 중앙 1 점 이 크로스 센서 이 며 F 2 . 8 이상 의 렌즈 에 대응 하 는 라인 센서 가 1 줄 추가 되 어 있 다 . 
 위상차 AF 측 거점 을 뷰파인더 의 슈퍼임포즈 장치 가 나타내 는 그대로 의 ' 점 ' 으로 아 는 사람 이 많 지만 , 실제로 는 직사각 형 혹은 직사각형 을 겹친 십자 모양 에 가까운 , 어느 정도 의 면적 을 커버 함 을 알 수 있 다 . 또한 EOS 6 D 는 풀프레임 바디 이 므로 , AF 측 거점 이 화면 중앙부 에 몰려 있 음 을 확인 할 수 있 다 . 반대 로 보다 작 은 센서 를 사용 하 는 바디 에서 는 AF 포인트 가 보다 주변 부 까지 뻗 는 대신 각 AF 포인트 가 화면 에서 차지 하 는 면적 의 비율 도 커 지 게 된다 . 보다 진보 된 AF 시스템 을 가진 캐논 1 DX / 5 D mk 4 , 니콘 D 5 등 은 보다 측 거점 의 범위 가 넓 다 . 허나 35 mm 풀프레임 카메라 는 기본 적 으로 APS - C 이하 의 카메라 들 보다 측 거점 들 이 가운데 에 몰려 있 는데 , 이 는 서브 미러 의 면적 을 늘리 기 어렵 기 때문 이 다 . 
 이 와 같 은 방식 은 곧 위상차 검출 AF 의 단점 이 기 도 하 다 . 근본 적 으로 위상차 AF 는 지정 된 면적 - 선 , 혹은 십 자 의 형태 를 가지 는 - 에 만 초점 을 맞출 수 있 고 , SLR 시스템 구조 상 초점 의 오 차 가 생기 기 쉽 다 . SLR 은 기본 적 으로 수천 분 의 1 초 동안 동전 만 한 미러 가 철퍽철퍽 움직이 는 시스템 이 며 , AF 모듈 로 빛 을 보내 주 는 서브 미러 또한 메인 미러 하단 에서 접히 고 펼쳐지 기 를 반복 한다 . 따라서 사용 함 에 따라 오 차 가 생기 고 이 는 AF 오 차 로 연결 되 어 , 지속 적 인 조정 이 필요 하 다 . 
 위상차 검출 AF 를 사용 하 는 SLR 카메라 에서 초점 오 차 가 생기 거나 초점 검출 이 실패 할 때 원인 은 다음 과 같 다 . 
 기계 적 인 오차 혹은 결함 으로 렌즈 - 포커 싱 스크린 의 거리 와 렌즈 - AF 센서 의 거리 가 틀어진다 . 스플릿 스크린 과 같 다고 설명 했 는데 , 그 때문 에 AF 센서 가 뷰파인더 와 다른 방향 으로 틀어지 는 현대 의 위상차 AF 광학계 에서 는 미러 등 의 위치 가 약간 이 라도 틀어질 경우 두 거리 의 불 일치 가 생기 며 , 이 는 핀 오차 로 직결 된다 . 
 AF 를 잡 으려는 대상 에 비해 위상차 센서 가 커버 하 는 범위 가 너무 넓 다 . 
 컨 트 라스트 가 너무 낮 거나 위상차 센서 가 검출 하 기 어려운 패턴 을 띄 는 표면 에 AF 를 맞추 려 한다 . 아무런 컨 트 라스트 가 없 는 하얀 벽 이나 단색 피사체 , 그리고 미세 한 패턴 이 똑같이 반복 되 는 피사체 는 초점 이 틀어져도 위상차 센서 의 읽 는 값 에 차이 가 없 어 지 기 때문 에 AF 에 실패 할 수 있 다 . 
 3 . 촬상면 위상차 픽셀 과 하이브리드 AF [ 1 ] [ 편집 ] 
 카메라 의 촬상 센서 에 위상차 검출 센서 를 통합 하 는 시도 가 이루어진다 . 촬상 센서 에 일정 한 간격 으로 작 은 위상차 검출 센서 를 넣 는 방식 으로 니콘 , 소니 , 삼성 등 의 미러 리스 카메라 에 적용 되 었 다 . 최초 의 상 용품 은 2010 년 발매 된 후지필름 의 컴팩트 카메라 F 300 EXR 이 며 , 렌즈 교환 식 에서 는 2011 년 발매 된 미러 리스 카메라 인 니콘 J 1 이 최초 이 다 . 
 파일 : attachment / 위상차 검출 AF / Example 2 . jpg 
 최초 로 적용 된 후지 EXR 센서 의 도해 다 . 픽셀 배열 이 대각선 방향 이나 , 가로세로 방향 으로 배치 한 일반 카메라 들 에서 도 구현 방식 은 같 다 . 
 좌우 를 반 씩 가린 픽셀 을 쌍 으로 배치 해서 복잡 한 스플릿 을 대체 하 는 간단 한 구조 이 다 . 허나 이미지 센서 의 픽셀 은 AF 모듈 에 들어가 는 센서 에 비해 작 아 저 광량 에서 는 효율 이 떨어진다 . 일반 적 인 위상차 검출 AF 처럼 위상차 픽셀 이 있 는 곳 에서 만 측 거할 수 있 다 . 
 위상차 픽셀 은 촬영 시 에 는 사용 하 지 못해 핫 픽셀 을 처리 하 듯 주변 픽셀 의 데이터 로 보 간 해야 하 므로 AF 픽셀 이 늘어날수록 화질 에 손상 이 간다 . 물론 수천 수백만 개 화소 중 수백 개 의 화소 만 을 유용 하 므로 비율 은 매우 작 다 . 핫 픽셀 과 달리 위상차 센서 로 유용 되 는 픽셀 의 위치 는 고정 되 어 있 고 , 그 에 따라 누락 되 는 색 정보 를 비교 적 정확 하 게 예측 가능 하 다 . 따라서 보 간 되 는 픽셀 의 화상 은 실제 와 거의 유사 하 다고 도 볼 수 있 다 . 
 DSLR 의 방식 과 달리 AF 에 필요 한 정보 또한 센서 에서 받 아 처리 해야 하 므로 , 센서 의 리드 아웃 속도 가 빨라야 성능 이 발휘 되 는 단점 도 있 다 . 
 이러 한 문제점 들 때문 에 위상차 검출 센서 가 대략 의 위치 를 파악 하 고 대비 검출 AF 로 정밀 하 게 조정 하 는 방식 을 사용 한다 . 필요 에 따라 위상차 검출 을 끄 고 대비 검출 만 하 기 도 한다 . 업체 마다 하이브리드 AF 니 , 듀얼 AF 니 하 는 이름 을 붙였 지만 원리 는 비슷 하 다 . 12 ~ 13 년 간 출시 된 제품 들 에서 는 대비 검출 AF 와 속도 에서 큰 차이 가 없 다는 의견 이 지배 적 이 다 . 
 하지만 위상차 AF 의 빠른 속도 를 살리 면서 도 미러 박스 와 AF 모듈 등 의 복잡 한 구조 가 대폭 생략 되 어 , 기존 미러 리스 카메라 의 간소 한 구조 를 유지 할 수 있 는 큰 장점 이 있 다 . 기계 적 인 구조 가 없 으므로 사용 함 에 따라 핀 이 틀어지 는 문제 도 사라진다 . 속도 와 정확도 는 알고리즘 발달 로 개선 될 여지 가 있 다고 생각 된다 . 올림푸스 E - M 1 이 좋 은 예시 이 다 . AF 픽셀 의 구조 는 그리 특별 하 지 않 지만 240 Hz 의 고속 통신 이 가능 한 센서 와 컨 트 라스트 AF / 위상차 AF 를 병렬 처리 하 는 프로세서 로 DSLR 중 급기 에 맞먹 는 동체 추적 성능 을 주요 기능 으로 내세울 수 있 었 다 . 
 한편 캐논 은 EOS 70 D 부터 Dual Pixel CMOS AF 를 채용 한다 . 이 로써 센서 의 구조 적 인 개선 으로 하이브리드 AF 로 인해 생기 는 문제 들 을 해결 할 수 있 음 을 보여 주 었 다 . 기존 제품 들 은 픽셀 의 절반 을 가리 는 방식 이 었 으나 , EOS 70 D 의 센서 는 좌 - 우 채널 의 2 개 포토다이오드 를 묶 어 1 개 의 픽셀 로 사용 하 였 다 . 때문 에 2 천만 화소 인 70 D 의 센서 는 2 : 1 직사각 형 모양 의 4 천만 개 의 포토다이오드 를 가진다 . 센서 전체 를 이런 형태 로 구성 해서 컨 트 라스트 AF 와 같이 이론 상 소자 전체 를 AF 영역 으로 사용 할 수 있 다 . 또한 AF 에 투입 되 는 모든 픽셀 이 촬영 에 도 투입 되 기 때문 에 화질 문제 가 없 다 . 대신 프로세서 가 처리 해야 할 정보량 이 늘어난다 . 대부분 의 캐논 EF 렌즈 는 기존 의 위상차 AF 에 기반 하 여 만들 어 졌 는데 , EOS 70 D 는 라이브 뷰 에서 도 SLT 처럼 위상차 AF 정보 를 렌즈 에 보낼 수 있 으므로 동영상 에서 도 훌륭 한 AF 성능 을 보여 화제 가 되 었 다 . 
 [ 1 ] ' 하이브리드 AF ' 는 명칭 이 통일 되 지 않 았 다 . 니콘 의 표기 에 따르 지만 소니 도 같 은 이름 을 사용 한다 .