光学式カメラのピントは何故、自動で合うのでしょうか？

皆様

教えて下さい。
常々疑問に思っていたのですが、カメラのオートフォーカスでピントが合う理屈が分かりません。
何故、機械的は焦点が合っているかどうか判断出来るのでしょうか？
デジタルで有ればプログラム的な判断で修正出来るのかな、とも思うのですが…
何とも馬鹿げた質問かとは思いますが、教えて頂ければ幸いです。

宜しくお願い申し上げます。

No.3 ベストアンサー 回答者： yukiusa_0110 回答日時： 2006/10/02 15:38

AFの方法として、位相差検出法とコントラスト検出法の2種類が挙げられます。

一般的なコンパクトカメラはコントラスト検出法といって、レンズを動かし、もっともコントラストの高い位置でとめるという技術が使われていて、CCDでこの作業ができるために薄型化できます。

一眼レフなどでは、位相差検出法という方法がとられていて、セパレータという特殊なレンズで2つの像を結び、その感覚から演算してピントの合う位置を計算でだすという方法が撮られていて、大型化する反面性格にピントがあうという利点があります。

コンパクトデジカメでは、残念ながらフォーカスを調整できませんが、一眼レフであればMF（マニュアルフォーカス）で、手動でピントが調節できますし、最近のものではコンパクトでもフォーカスする位置を決められるものも多く発売されています。

参考URL：http://www.nikon.co.jp/main/jpn/profile/about/te …

No.5 回答者： pochi2tama 回答日時： 2006/10/02 15:41

光学は専門ではないですが…。

例えば極端にピントが有っていない状態では写している画面全体がモヤっとしますよね。ソフトウエア的に見ると「画素の隣同士の色や明るさの変化が少ない」状態になります。一方ピントが有っている状態では物の微細な部分まで識別出来るようになります。この場合、「隣合わせの画素で色や明るさが異なる場合が多く」なっています。要するに、「近隣の画素同士を比べて色や明るさの変化が大きい程、ピントが合っている可能性が高い」事になります。オートフォーカスの場合、レンズを適当に動かし、この変化が大きいポイントを探ってピントを合わせ込んで行きます。

数学的には「微分値の絶対値を積分(加算)した値」が最大になる場所」を探していると考えられます。

他には異なる場所にある映像センサの視差(見える角度の違い)を利用して映像が一致(に近い状態)するポイントを探したり、赤外線(レーザーポインタの様に拡散しない)を２箇所から対象物に当てて、２つのポイントが重なる照射角から距離を算出する方法とか。

この回答へのお礼

ご回答頂きました皆様

深く理解する事が出来ました。
この場を借りまして皆様にお礼申し曲げます。
大変ありがとうございました。

お礼日時：2006/10/16 13:36

No.4 回答者： ymmasayan 回答日時： 2006/10/02 15:39

↓に概要が書いてあります。

あとはこの中のキーワードで検索して下さい。

参考URL：http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AA%E3%83%BC% …

No.2 回答者： foobar 回答日時： 2006/10/02 15:36

大きく分けて二通りの方法があります。

・別途距離計がついてて、距離計で測った距離に対応するように撮影用レンズを動かすタイプ。(コンパクトカメラがこの手です)
距離を測定する際に、赤外線等を投射するアクティブ式と、被写体んからくる光だけをつかうパッシブ式があったかと思います。

・撮影用レンズから入った光の一部をミラーで曲げて、ピント検出器に入れて、ピントを検出するタイプ(一眼レフがこの手です)
(例えば、参考URLあたりが参考になるかと。「位相差検出」で検索すれば、他にも説明しているページが見付かるかと思います。)

参考URL：http://www.nikon.co.jp/main/jpn/profile/about/te …

No.1 回答者： hikki-hikki 回答日時： 2006/10/02 15:30

　フイルム一眼レフも理屈は同じですよ。

　フイルムと別にセンサーを持っているだけです。

　コンパクトカメラのほとんどは赤外線を利用した三角測量で距離をはかります。