Penjelasan dan cara kerja teknologi PDAF

Teknologi fokus otomatis (AF) adalah salah satu pilar utama fotografi mobile, memastikan pengambilan gambar yang tajam dan bersih bahkan pada subjek yang bergerak cepat sekalipun. Namun tahukah kamu bahwa AF hadir dalam berbagai jenis? Nah, di sini kita akan mendalami Phase Detection AF (PDAF), salah satu jenis AF yang paling umum.

Banyak kamera ponsel modern memiliki PDAF. Jenis AF ini lebih cepat dan akurat dibandingkan deteksi kontras klasik. Deteksi kontras adalah bentuk fokus otomatis yang paling sederhana dan termurah, tetapi juga paling lambat dan paling tidak akurat pada subjek bergerak. Berikut adalah penjelasan PDAF yang dilansir dari Android Authority.

Arti PDAF dan cara kerjanya

Cikal bakal PDAF sebenarnya meminjam dari kamera tradisional dan DSLR, seperti semua teknologi kamera yang bagus. Kamera DSLR menggunakan cermin untuk memantulkan salinan cahaya sensor utama pada sensor deteksi fase khusus. Ponsel tidak memiliki ruang yang sama untuk memuat semua bagian tersebut. Sebaliknya, sensor ponsel telah mendedikasikan piksel PDAF yang terpasang pada sensor gambar, sebuah pendekatan yang diadaptasi dari kamera poket.

Cara paling sederhana untuk memahami cara kerja PDAF adalah dengan membayangkan tentang cahaya yang melewati lensa kamera pada bagian yang paling pinggir. Saat berada dalam fokus sempurna, cahaya bahkan dari lensa ekstrim ini akan dibiaskan kembali hingga bertemu pada titik yang tepat pada sensor kamera.

Fokus/titik pertemuan yang terjadi di depan, atau di belakang sensor gambar, menyebabkan gambar buram. Menyesuaikan lensa untuk mengubah titik fokus ini adalah cara kerja pemfokusan kamera.

Dengan kata lain, kita dapat mengetahui apakah suatu gambar berada dalam fokus karena cahaya yang datang dari dua titik berbeda pada lensa bertemu pada satu titik. Kamera DSLR dan mirrorless menggunakan dua sensor PDAF khusus untuk menangkap gambar terpisah sebagai perbandingan. Kamera poket dan ponsel tidak memiliki kemewahan ini. Sebaliknya, sistem menciptakan perspektif ganda ini menggunakan fotodioda pendeteksi fase khusus pada sensor gambar itu sendiri.

Fotodioda ini secara fisik tertutup sedemikian rupa sehingga hanya cahaya dari satu sisi lensa yang dapat menjangkaunya. Ini menghasilkan piksel tampak kiri dan kanan pada satu sensor gambar, sehingga memberi kita dua gambar untuk membandingkan fokus. Perbedaan fase antara kedua gambar dihitung untuk menentukan titik fokus. Diagram Samsung di bawah ini memberikan gambaran intuitif dengan membandingkan piksel kiri/kanan dengan mata kita.

Jika gambar tidak fokus, data perbedaan fase antar gambar digunakan untuk menghitung seberapa jauh lensa perlu digerakkan agar menjadi fokus. Hal inilah yang membuat pemfokusan PDAF begitu cepat dibandingkan dengan deteksi kontras. Namun, dengan separuh piksel diblokir, fotodioda ini menghasilkan cahaya yang lebih sedikit dibandingkan piksel biasa.

Hal tersebut dapat menyebabkan masalah pemfokusan dalam cahaya redup, karena deteksi kontras tradisional masih sering digunakan sebagai solusi hybrid. Selain itu, garis vertikal berarti kamera dapat mengalami masalah dalam memfokuskan pada garis horizontal, sehingga sensor yang lebih baik menggunakan pola fokus silang.

Seperti yang bisa dilihat, kita tidak perlu menggunakan setiap piksel pada kamera untuk menentukan fokus. Sebagai gantinya, beberapa strip piksel di seluruh sensor bisa digunakan. Biasanya, kamera hanya menggunakan 5% hingga 10% piksel sensor untuk pemfokusan otomatis. Namun, beberapa sensor canggih saat ini dengan PDAF yang ditingkatkan memungkinkan penggunaan setiap piksel untuk pemfokusan, menjadikannya lebih cepat dan akurat.

Kelebihan dan kekurangan PDAF

Dibandingkan dengan AF kontras tradisional, PDAF lebih cepat dan akurat. Fokus otomatis kontras membutuhkan waktu lama karena harus memindai seluruh rentang titik fokus untuk menemukan fokus paling tajam. Ini pada dasarnya adalah trial and error. PDAF menggunakan perbedaan fase untuk segera menghitung seberapa jauh jarak yang perlu ditempuh lensa untuk mencapai fokus.

Namun PDAF dalam sensor (in-sensor) memiliki beberapa kekurangan dibandingkan PDAF DSLR. Ukuran sensor ponsel cerdas yang kecil dan bahkan piksel yang lebih kecil dapat menimbulkan masalah noise, yang menjadi masalah dalam situasi cahaya redup. Bahkan PDAF memerlukan beberapa upaya untuk mendapatkan fokus sempurna dalam kondisi yang kurang ideal. Menggunakan lebih banyak pasang detektor membantu mempercepat. Akibatnya, ponsel pintar terkadang menerapkan pendekatan hybrid untuk mengatasi kekurangan ini.

PDAF harus dimiliki oleh fotografer mobile serius. Untungnya, kita akan menemukan teknologi ini di semua ponsel pintar kelas atas dan bahkan sebagian besar kelas menengah yang diluncurkan dalam beberapa tahun terakhir. Kamera ponsel pintar kelas atas kini dilengkapi AF Dual Pixel, Quad Pixel, dan All Pixel yang jauh lebih baik. Selain itu, beberapa ponsel cerdas menggunakan fokus otomatis laser untuk membantu teknologi yang agak lambat.