オリンパスの新型AFは赤外線を利用して高速動作を実現している?

43rumorsに、オリンパスの特許に基づく、新型PENの高速AFの仕組みに関する解説が掲載されています。

Olympus patent do show the new AF system and sensor (Infrared is the key?)

  • Anton Rahmadi氏が、オリンパスの新AFシステムがどのように動作するのかについての考えを教えてくれた。彼は、新タイプのAFシステムについて記述されたオリンパスの特許を見つけている。Anton氏は、どのようにAFが動作するのか(以下のように)簡潔に述べている。

    • TruePic VI は2つのコアから構成されており、左のコアは画像処理エンジン、右のコアは合焦用のプロセッサだ。
    • 合焦用のプロセッサは、ピントを合わせようとしている間に画像を一度バッファメモリーに保存する。次に、G(グリーン)とIR(赤外線)の2つのチャンネルから読み込んだ情報に基づいて焦点の予測が演算される。そして、予測の焦点が選択され、駆動装置を動かすように命令が送られる。
    • カスタマイズされたセンサー: オリンパスはセンサーのR-G-G-Bのグリーンチャンネルの上にIR(赤外線)チャンネルを付加してR-G-IR-Bとしている。
    • マイクロレンズの設計: 赤外線の帯域はフィルターされていない。
    • 新型のレンズ: コーティングが赤外線の帯域をセンサーまで通す。オリンパスは2002年に赤外線をカットするガラス、2008年に赤外線をカットするコーティングの特許を取得している。
    • この特許はオリンパス(E-P3)が赤外線アシストフォーカスを採用していることを示している。考えられる欠点は、 赤外線を妨げるどのようなフィルターを装着しても、AFは以前のレベルにスローダウンすること。

 

G(グリーン)とIR(赤外)の異なる波長の光を使って、ピント位置を演算するというのは興味深い技術ですね。実際に新型PENにこの技術が採用されているとすると、オリンパスのコントラストAFが飛躍的に高速化されるという噂にも期待できそうです。

ただ、フィルターの使用が制限されるかもしれないという話は、少々気になるところですね。それからAFの話とは直接関係ありませんが、赤外線がセンサーまで達するということは、新型PENでは、天体撮影でボディを改造することなく赤い星雲が撮影できるかもしれませんね。

2011年6月29日 | コメント(27)

コメント(27)

これが本当ならベースになっているセンサーはパナの12M素子でしょうね。
高感度性能はあまり期待しないでおきます。
あと、この仕様だと赤外線カットフィルターが無いうことですかね?どのような画質になるのか早く確かめたいです。

オリンパスの技術革新驚異的ですね…発表前日にすごい話が出て来ちゃったな.

G2センサー改と情報サイトにありました。

12mm F2と合わせた、星野写真が良さそう。
解像も期待できるね。

この記事だけから推測すると、速くなる理由は、


「まず、レンズ毎の性能データと測定した色収差量から推定して合焦位置を決定する。 位相差AFと同様に、撮像の時点で焦点ずれ量や向きなどが確定する。

次に、(恐らく)コントラストAFで、より正確に合焦させる。

最後に、赤外線(IR)の素子感度と赤(R)の素子感度との光量差を補正、IR素子の受光も画素データとして活かして撮影読み込みを行う。」


となるのでしょうか。


撮像素子上のフォトダイオード部分は従来品や外部開発であっても、RGBフィルタの部分だけ新規設計すれば、これはできますね。
もし、このような設計であれば、確かにすごいです。


コントラストAFの画像エンジンで演算速度が速くなるのはパソコンと同じで、半導体が世代毎に高速化すれば自然とそうなっていく、新製品ごとに速くなるのが当たり前の技術です。
正直言ってユーザーは、もうそれは前提にしている。

しかし、この記事のような技術と組合せたのであれば、知恵を絞ったすばらしいブレークスルー技術、と言っていいでしょう。
たいへん気になります。

いつも興味深く拝見しています。
初めてコメントいたします。

以前の噂で、新レンズの名称が「ⅡIR」だったのはこのためか!と、モニタの前で勝手に納得しています。
また、新しい撮像素子がどれほどのものなのか、非常に興味もわきますね。

新しいカメラを赤外写真に使えないか、非常に感心があります。
今はG1を改造した専用機を使っていますが、もし赤外写真も撮れるのなら、一気に購入候補ですね。

関係ありそうな特許はいくつかあるようですが、何にしても単に「コントラストAFを頑張りました」ではない、新たな技術が導入されていてほしいですね。

これって、既存レンズもしくはパナ製レンズだと、コーティングが赤外線を一部カットしてしまって、AFスピードが落ちる、ということでしょうか?

詳しくなくてすいませんが、今までのレンズコーティングだと赤外線って通すものなのかカットされてしまうのか。。。

技術的には面白い試み。
しかし、コントラストAF高速化で新レンズが必要って、またかという思いも。

パナもオリもコントラストAFの進化には目を見張るものがありますね。もう動体に対しての性能も位相差AFに劣らぬものに進化してるのでしょうか?それともやはり越えられない壁がある?

軸上色収差を使って、GとIRそれぞれでコントラストAFをしているのかな?
これならレンズの特性を細かく読みださなくても大丈夫ですから。

倍率色収差だと中央で使えませんし。

ファーム書き換えたら 無改造で赤外線写真撮れるようになるんでしょうか!? ワクワク(^ ^;;
 

E-5の発売イベントで、招待されてたカメラマンが「アートフィルターで「赤外線フィルター」を搭載しませんか」と言っていたのを思い出した。

そこからもしかして発想を得たのだろうか?

連投です。 上の方のコメント、
>もう動体に対しての性能も位相差AFに劣らぬものに進化してるのでしょうか?それともやはり越えられない壁がある?
について。


これも記事からだけの推測になりますが、
位相差AFのメリットは、合焦からのずれ量と向きが一回で分かることなので、
これを満たしてるということは、位相差AFには追いつく、ということです。

ごく単純に考えれば、原理上は1000点クロスセンサとかいうレベルか、それ以上に達してしまいます。


但し、位相差センサが実際にあるのではなく、色収差で発生する複数画像を処理して、クロスセンサ信号に相当するデータを生成する画像処理が必要なはずなので、処理エンジンのほうもかなり複雑で負荷もかかるのではないか、と思います。
今、短い時間で推定できることはこんな感じです。


実機が本当はどうなっているか予断は許しませんが、とにかく楽しみではあります。

オリの日本での特許は JP 2010-230776 です。
2週間ほど前に見たので正確ではありませんが、

・基本的には色収差AFと言った感じです。
・赤外線に限らず波長差の隔たりの大きい光の色収差のズレからデフォーカス量が決められるようです。
・ただし、RGBは色収差の補正がされているので、色収差されてない光として赤外線が選ばれているのだと思われます。
・ベイヤーのRGGBのGの一つのフィルターを無しにしても良いし、赤外線だけ通しても良いと言った感じのようです。
・なので、赤外線写真は想定されていないと思われます。
・コントラストAFよりも速いという記述はありますが、最後にコントラストAFを使うと言う記述は無かったと思います。この色収差AFでズバット決められるようです。

正確性を欠いているかも知れませんので、特許を見てください。

赤外線と可視光線って屈折率の違いでピントの合う位置がズレてるよね。
昔の銀塩一眼だと赤外線用の目盛が刻んである。
そういうのはレンズごとに違うから、補正情報のある専用レンズ以外は、従来のAFでしかできない…よね?

 私の注目は、何らかの新型AF機構が、ハーフミラー越しでも機能するのかどうか?に移っています。すでに。

あっと驚くようなAFですね。
波長のズレを利用するなんて目からうろこです。

一般的なレンズコーティングでは赤外カットはされてないですし波長のずれはピント合わせの方向(遠近)を判別するだけなら今までのレンズでも問題は無さそうです。
(純正レンズならそれぞれのレンズの特性は折込済みでしょうしレンズ毎の補正は必要ないと思います)
大抵の赤外カットは撮像素子ユニット部分ですから今までのレンズでも駆動スピードの違い以外はそのまま使えるはずですね。

それよりも駆動モーターのトルクや制御ステップ数などのほうがスピードには効いてくるので新しいレンズは光学的な部分より機械的な部分の改良がメインなのでは?
(赤外光を効率良く通すコーティングもやってくるとは思いますが…)

撮像センサーからのサンプリング周波数を高くしていけばさらに高速AFと言うのも可能ですね。
(CPUの演算能力もそれに伴って高速化が必要ですが)

この技術で既存の位相差を速度的にも精度的にも越えられるのでますますミラー、プリズムの必要が薄れますね。
コンデジでも超高速AFが可能になるのでAF速度なら一眼レフという常識が崩れそうですね。
(機構的には駆動重量が小さく移動距離の小さなコンデジの方が速度が出しやすいですし)
他社が高速AFに対してどういった答えを出してくるか楽しみですね。
(今のままではジリ貧ですしね)

この方式で気になるのは撮像素子のカラーフィルターの色配置が変わってるのが実際の絵にどの程度影響してるか、感度的に足を引っ張る可能性は無いのかって所ですね。

GH2より圧倒的に速いとなると、これ以後はフォーカス速度を向上させても体感するのが難しそうですね。実質的にAFの速度競争の終焉かも。

これは面白い!IRってどのくらいの波長なんでしょうか?近赤外だと有意なピクセル分ずれてくれないような気もします。また、太陽光なら問題ないでしょうが、人口光の場合、その波長の赤外光は存在するのかな?などいろいろ考えてしまいます。

AF用の補助ランプが搭載されているから人工光の場合そこから赤外線出して補完するのかも

発売されるまでの最大の注目点はカメラの吐くRAWファイルにIR(W?)画素のデータが含まれているか?でしょうかね…

技術革新があるのは喜ばしいのですが、そもそも、AFスピードの向上って現状の速度で不十分なのでしょうか。

DMC-G1を使っていますが十分高速です。

AFの高速化よりもF2.8通しの標準ズームがほしいです…

レンズ移動量の予測精度が十分高ければ、ピントの迷いがなくなりそうですね。
撮るたびに迷われるのが嫌なので、シングルAFをAELボタンにふって基本MFで使っていますが、これならS-AF+MFに戻してもうっとうしくないかも知れません。
出だしに計算のため多少ためることになっても、細かくレンズが動くよりはよほどいいです。コントラストAFの欠点もこうして克服していくのでしょうか。
大学で天文部に所属していた身とすれば、赤外線撮影も気になる話です。
いよいよ明日、非常に発表が楽しみです。

赤外線を利用するということで、フィルターなどの制限があるのではないのかと危惧している。速さと、画質なら、画質を優先してもらいたいです。

これはAF技術のブレイクスルーのような感じですね。m43に限らず全てのセンサーに適用可能ですから、是非43へも期待します。43レンズのSWDとの組み合わせをみてみたいです。
そうなると妄想してしまいますが、鳥の飛びモノも面白くなりますから、長いレンズもお願いしたいですね。400mmF4 SWDとか。プロトタイプで良いですから早く夢をみさせて欲しいです。

コントラストAFで、前ピン・後ピンが判定できるとなると大変有望な技術ですね。
但し、被写体表面の状態や温度によって、赤外線反射量・放出量が変わってきそうですので、実際にはフォーカスを間違ったりしないんでしょうかね。
ピントの移動量を検出して一気にフォーカスするという機構は、速さを優先して精度を疎かにする傾向がある(EOSの安い方とか)ので、一概には喜べません。
私は速度よりも、近くて小さな被写体(コントラストAFが苦手な被写体)にも迷わず完璧に合焦するようにして欲しいです。


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このページは、2011年6月29日 に公開されたブログ記事です。

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