파나소닉 Photo&TalK
 
[정보] 개발자 인터뷰 중 DFD AF부분만 번역 목록
글쓴이 : 워프짱™ 등록일 : 2015-05-14 22:04:40 조회수 : 4,115 추천수 : 0
43루머스에도 DC.Watch의 인터뷰 기사가 올라왔고, 아래쪽에 별자리 물고기님께서도 요약본을 올려주셨습니다만,
제가 관심있는 DFD AF에 관한 내용을 따로 자세히 올려봅니다.
기본적으로 구글 번역기를 이용했고, 내용상 문맥에 맞게 문장을 약간씩 수정하였습니다.
일어를 모르기 때문에 원문과 번역본의 내용이 다소 상이 할 수도 있습니다.

- 디카와치임프레스의 인터뷰 전문: http://dc.watch.impress.co.jp/docs/news/interview/20140530_649605.html
- 기계 번역: https://translate.google.com/translate?sl=ja&tl=ko&js=y&prev=_t&hl=...
- 별자리 물고기님 요약본 : http://www.slrclub.com/bbs/vx2.php?id=panasonic_forum&divpage=30&no...
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< 2 장의 사진과 렌즈 데이터를 활용하는 공간 인식 AF >

- 이번 가장 화제가 된 신기술로 '공간 인식 AF」가 있습니다 만, 어떤 AF 기술입니까?

카와 : 우선 '공간 인식 AF」라고하는 것은 「DFD "(Depth From Defocus)라는 기술을 기반으로하고 있습니다만, 간단하게 말씀드리면 보케상을 통해 피사체까지의 거리를 도출해내는 기술로 1990 년대 초때부터 이미 학회 등에서 활발하게 발표되고 있는 기술입니다.
이 기술이 카메라에 탑재 가능하게 된 것은, CPU의 처리 능력의 향상에 의해 복잡한 계산을 즉시 처리 가능한 것으로, DFD의 구체적인 활용 장면에 맞는 실용면의 기술적 목표가 섰다 것이 큰 이유입니다.
구체적으로는 콘트라스트 AF는 매우 정밀하게 초점을 맞출 수 있는 것이 특징입니다만, 피사체가 많이 흐릿하면 렌즈를 이동시키는 방향을 결정하기 어렵다고 하는 과제가 있습니다. 그것을 보완할 기술로 이번 DFD의 기술을 응용했습니다.
DFD는 라이브뷰 이미지에서 초점이 다른 2매(경우에 따라 2매 이상)의 이미지를 가져와서 미리 취득하고 있는 렌즈의 광학 데이터를 참조하여 분석하는 것으로, 예를 들어 아래 그림과 같은경우 초점에서 앞(파랑), 합 초점 (녹색), 합초점뒤(빨강) 및 이미지에 피사체를 거리마다 나눌 수 있습니다. 즉, 보케 상태에서 각 피사체까지의 대략적인 거리와 초점을 맞추는 방향을 미리 알 수 있다는 것입니다.




- 콘트라스트 AF는 어떻게 다릅니까?

타케시 : 방금도 있었습니다만, 콘트라스트 AF는 초동시 초점을 맞추는 방향을 순간적으로 판단할 수 없지만, DFD에서는 먼저 초점이 다른 2 매의 사진을 얻은 것만으로 화면의 모든 피사체의 거리 정보에서 초점을 이동시킬 방향과 대략적인 이동량을 즉시 알 수 있다는 것이 큰 차이입니다.



카메라에는 그림의 "그림 1의 보케 모델 정보"와 같이 렌즈마다 초점 위치에서의 거리에 따라 점상이 어떻게 보케 있는가 하는 렌즈 데이터가 내장되어있다. "이미지 1"나무가 피사체이지만 초점 위치가 피사체보다 가까운 위치에있어, 피사체가 크게 보케 상태를 나타내고 있다. "이미지 2"는 초점 위치를 먼 방향으로 조금 이동 피사체의 보케이 작아 진 상태를 나타내고 있다. 여기서 이미지1과 이미지2의 초점 엇갈림 부분은 알고 있기 때문에 각각의 거리에서 그림 1과 그림 2가 어떻게 흐림가지 조합 (보케 모델 쌍)もわかる. 그래서 이미지 1, 이미지 2 보케 조합 정보에서 매칭을 실시해, 가장 확률 거리 (후보 6)가 감지 할 수있는 장치이다. 이를 직관적으로 이해하기 위하여 다른 시각으로 생각해 보자. 초점을 이동시키는 방향을 알 이유는 이미지 1 보케 쪽이 이미지 2보다 큰 수를 알면 그림의 먼 쪽 후보 5-8 중 하나가되는, 그리고 이미지 2 보케 쪽이 이미지 1보다 크면 그림의 가까운 쪽 후보 1 ~ 4라는 메커니즘이있다. 또한 그 중에서 올바른 거리를 따기에는 보케 양 자체를 특정 할 필요가있다. 여기에서 초점이 때 비치고있는 것이 어떤 모양이되는지를 알아야 정확한 거리도求まら않기 때문에 모양과 거리의 2 개를 동시 추정 계산하고 가장 확률 거리 를 골라 말하는 흐름이다. (필자)

- 2장의 그림이라고 말씀하셨습니다만, 1장의 그림에서 판단 할 수는 없습니까?

카와 : 1장의 그림만으로는 판단 할 수 없습니다. 그림이 2 장 있으면 보케 방법의 차이에서 보케 부분이 앞으로 보케 있는지 안쪽에 흐릿한 있는지, 또 얼마나 보케 있는지도 알 수 있습니다.

- 렌즈의 광학 데이터는 경우 초점에 이상적인 반점이 있는 경우에 경우 초점 거리에 따라 보케의 크기가 어떻게 변화하는가 하는 데이터가 있습니까?

카와 : 그렇네요. 이미지로는 대체로 그러한 것입니다.

- 라는 것은 초점 위치가 다른 2장의 보케 이미지를 분석하면 보케의 크기의 변화에서 먼저 초점 이동 방향을 알고 보케의 크기를 통해서 초점 위치에서의 거리도 알 수 있다고 이해해도 좋을까요?

카와 : 대체로 말씀하신대로입니다.

- 렌즈는 중앙부와 주변부에서는 보케의 형태가 다르다고 생각합니다만, 화면 위치별 보케 데이터를 가지고 있습니까?
카와 : 자세한 내용은 답할 수는 없지만, 궁극적으로 정확한 콘트라스트 AF로 초점을 조정하기 때문에, DFD 기술은 어디까지나 콘트라스트 AF가 알 수 없는 초점 이동 방향과 대략적인 이동량을 감지하는 것에 특화시키고 있습니다. 즉, 큰 보케의 변화를 파악하는 데 필요한 정보를 갖도록 합니다.

- DFD만으로 AF를 맞출 수는 없습니까?

타케시: 방향 판정 성능과 포커싱 정도는 트레이드 오프의 관계에 있기 때문에, GH4는 주로 초기구동시 방향 판정에 DFD를 이용하며 최종 포커싱은 콘트라스트 AF로 하는 알고리즘을 채용하고 있습니다. DFD 기술이 진화하고 다양한 문제들이 해결되면 미래에는 DFD만으로 초점 맞추는 것도 가능하게 될지도 모릅니다.




- 「항상 빠르게 공간 인식」이라고 하고 있습니다만, 미리AF를 하고 있는 것입니까?

타케시: Pre-AF 같이 AF를 상시작동시키고 있다는 것이 아니라, 피사체가 움직이거나 상황이 바뀌었다고 카메라가 판단했을 때 DFD가 작동 거리 정보를 얻을 수 있습니다.

- 시작 직후 AF 경우에도 0.07 초에서 초점이 맞는 것일까요?

타케시: 시작 직후 DFD에서 거리 정보를 얻을 수 있으므로 AF 시간은 바뀌지 않습니다.

- 덧붙여서 AF 시간은 어떻게 측정합니까?

타케시: 키트 렌즈 「LUMIX G VARIO 14-140mm F3.5-5.6 ASPH. POWER OIS」의 광각 단에서 CIPA 기준에 준거 한 시험 방법으로 측정하고 있습니다.

- 라이브 뷰시의 조리개 값은 어떻게 되어 있습니까?

타케시: 개방이 기본이지만 피사체가 밝은 경우 약간 조여질 수 있습니다. 조리개 개방시 가장 피사계 심도가 얕기 때문에 초점 따라가 쉬운 것입니다.

- 개방으로 콘트라스트 AF를 할 경우 조였을 때 초점 이동이 문제가 될 수는 없습니까?

타케시: 그런 수차 변동에 의한 초점 이동도 자동 보정 할 수 있도록 되어 있습니다.

- AF를 위한 읽기 속도는 종래와 같은 240fps인 것입니까?

타케시: 예. GH4도 240fps에서 AF를 위한 데이터를 불러올 수 있습니다.

- AF는 전화소로 읽어 낸 이미지를 사용합니까?

타케시: 아니오. 풀 화소가 아닌 AF 용으로 축소 된 화소 수로 처리하고 있습니다.

- 이미 포커싱 중인 경우에도 반셔터하면 초점이 작동합니까?

타케시: 예. 포커싱하고 있는지 여부에 관계없이 일련의 초점 작동은 반드시 들어가도록 되어 있습니다. 초점이 맞았는지 판정은 할 수 없습니다만 초점 동작이 있거나 없거나 하는 것입니다 촬영의 리듬감이 손상 될 수 있고,실패 사진이되어 버릴 우려도 있기 때문에, 초점 작동은 반드시 넣도록되어 있습니다.

< AF 제어 기술을 담당 한 타케시 카와무라씨 >
- AF 동체추적 연사가 GH4는 7 Frame/sec이지만, 기계셔터 12 Frame/sec, 전자셔터의 40 Frame/sec에 비해 프레임 속도가 떨어지는 이유는 무엇입니까?

타케시: 12 Frame/sec의 촬영시 메카 셔터가 완전히 연속 촬영을 하고 있기 때문에, AF 위해 셔터가 개방되는 순간이 없습니다. AF 동작을하기 위해서는 셔터가 개방되는 시간이 필요하기 때문에, 동체 추적 AF시는 프레임 속도는 7 프레임/초입니다.

- AF 동체추적 7 프레임/초입니다만, 추적할 피사체의 속도 제한은?

타케시: 키트 렌즈의 최대망원140mm(35mm 환산 280mm 상당)를 사용한 경우 대략 200km / h의 열차에서도 화면끝까지 추종 가능합니다. GH3와 비교하면 약 3 배의 동체추적 AF 성능을 목표로 설계되었습니다. 스스로도 실제로 테스트 해 보았습니다만, 일반 전철이라면 AF 추종을 할 수 없는 장면은 없었습니다.

- 그것은 대단하군요. 더 이상 콘트라스트 AF기기라고는 생각되지 않는군요.

타케시: 콘트라스트 AF기기로서는 최고의 AF 추종 성능이라고 자부하고 있습니다.

- 덧붙여서 동체 추적 AF시에도 DFD는 일하고 있나.

타케시: 있어요. 콘트라스트 AF는 추종할 수 없는 빠른 피사체의 경우 DFD에서 얻은 거리 정보를 이용하고 있습니다.

- 포커스를 우선하는 경우 프레임 속도는 더욱 떨어 집니까?

타케시: GH4에서는 핀이 어긋나 버리는 상황에서도 DFD으로 커버 할 수 있기 때문에, 프레임 속도는 떨어지기 어렵게 되어 있습니다.

- 1개의 측거 영역에서 피사체의 거리에 이른다 (깊이가있는) 경우 어디에 초점을 맞출합니까?

타케시: 피사체 조건에 따라 다르지만, 측 거점의 중앙 부근이 크고 카메라에 가까운 피사체에 초점이 맞도록 튜닝을 실시하고 있습니다.

- 타사 마이크로 포서즈용 렌즈의 경우 DFD는 동작 하나요?

타케시: 타사 렌즈의 경우는 DFD의 렌즈 데이터를 가지고 있지않기 때문에, 콘트라스트 AF만 합니다. DFD는 모든 파나소닉 마이크로 포서즈용 렌즈에서만 작동합니다.

< 상면 위상차 AF를 채택하지 않는 이유 >
- 상면 위상차 AF를 사용하지 않고 DFD에 집착하는 이유는?

향산 : 위상차 전용의 화소를 내장하면 다소 화소 부족한 부분을 보완 처리하여야 하며 화질면에 영향이 불가피하다고 생각합니다. 특히 4K 동영상의 경우는 풀 화소를 사용하기 때문에 영향이 더 큽니다.

타케시: 4K 동영상에서는 촬상 영역 내의 모든 화소가 기록되기 때문에, 화소 적자는 기본적으로 허용되지 않는 부분이 있어, 4K 동영상을 넣는다는 시점에서 상면 위상차 AF는 채용하기 어려워집니다.

카와 : 모든 화소를 2 분할 상면 위상차 방식의 제안도 있지만,이 경우 화소 결함이없고 화질면에 영향이 없는 것으로 알려져 있습니다. 한편, 4K 동영상과 같은 소 읽기를 상정 한 경우, 단순 계산하면 읽기 화소 수는 4K 화소 수의 2배가 되고, 데이터 량도 2배가 되어 버리기 때문에, 읽기는 물론 Image Processing도 힘들 수 있습니다.

타케시: 기존 콘트라스트 AF는 초점 정밀도면에서 위상차 AF에 비해 큰 장점이 있지만, 초동시의 초점의 방향을 모르는 점이나, AF의 동체 추적 성능이 좋지 않은 점이 있었습니다. 그러나 이번 DFD 기술의 도입으로 위상차 AF와 거의 동등한 동체 추적 AF가 가능해졌습니다.
당연히 우리도 상면 위상차 AF에 대해서는 연구를하고 있습니다만, 상면 위상차 AF는 동체추적 AF 성능이 뛰어나다는 장점이있는 반면 처리속도와 초점 정밀도,저조도 성능 등의 단점도있어, 최고 화질의 4K 동영상을 제공하는 GH4에서는 DFD 기술을 이용하여 콘트라스트 AF를 진화시키는 방법을 선택했습니다.

- 과연, 안이하게 색다른 기술에 달려 드는 것이 아니라 기존 기술의 노하우를 살리면서 새로운 기술도 도입 한쪽으로의 종합적인 판단이었군요. 그런데 처음에 사용자 사이에서 매우 화제가되고 있다고 말씀 드렸습니다만, 실제 판매 결과는 어땠습니까?

향산 : 덕분에 전 세계적으로 4K 동영상을 합리적인 가격으로 제공 할 수 있다고 하는 매우 높은 평가를 받고 있어서, 예상치을 웃도는 판매량을 기록하고있는 것으로 알고 있습니다. 현재 백 오더시켜 받고 있기 때문에, 대단히 죄송하지만 예약 고객분들께서는 조금만 더 기다려 주실 것을 부탁드립니다.
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GH4 발표당시에 가장 획기적이라고 말했던 DFD AF가 4K 동영상에 뭍혀 별다른 정보가 없었는데 근래에 들어서 동체추적 영상등이 올라오면서 다시 주목받고 있습니다.

DFD AF는 하이브리드 AF에서 센서위상차와 같은 역할을 하며, 성능상으로도 위상차 AF와 거의 동등한 수준인것으로 알려지고 있습니다. 센서위상차 방식을 채택하지 않는 이유도 나오는 군요.(바디 떨방 대신 렌즈떨방을 선택한것 처럼요)
재미있는 점은 역시나 스페셜렌즈는 14-140 HD인 모양입니다. 가장 최근의 AF기술도 역시나 14-140 HD로 테스트하며, 구형 14-140 HD가 240fps 바디검출에 대응할 수 없자 바로 신형을 내놓기도 했죠.
또한, 파나소닉은 AF에서도 아직은 여유를 좀 가지고 있는것 같습니다.
이를 근거로 할 수 있는 점이... AF시 전화소를 읽어들이지 않고 화소를 줄이며 센서리드아웃 출력을 240fps로 맞추고 있는데, 이번 GH4에 들어간 센서의 스펙시트를 보면 라이브뷰용 최대 센서출력이 240fps가 아니라 480fps입니다.
뭐... 필요하다면 더 올려버리겠다는 의지가 아닐런지...
플래그쉽 동체추적을 따라잡는건 기술이 문제가 아니라 파나소닉의 의지의 문제일꺼라 생각합니다.
(물론 고급 렌즈들의 드라이빙이 240fps를 넘어서 480fps까지 대응할 수 있냐의 문제는 남아있습니다.)
6월에 발표된 신형기기 G7에 DFD AF가 빠졌다는 루머가 돌았다가, 다시 들어갔다는 루머가 나오면서 DFD에 관한 관심도가 높아지는거 같아 스르륵에 제가 올렸던 글을 그대로 가져왔습니다.
DFD AF는 센서위상차를 대체하는 기술이며, 이론은 이미 1990년대 초에 이미 학계에서 활발하게 발표된 기술이며, 최초로 상용화가 된건 GH4입니다. 화소를 쓰지 않기 때문에 화소손실에 의한 화질저하는 발생하지 않습니다.
다만, 구현에 있어서는 아직은 완벽하지 않은 듯 보입니다.

애초에 GH4 탑재 후 발표되는 모든기기에 탑재될것으로 생각했지만, GM1S, GM5, GF7에는 탑재되지 않았습니다. 그리고, 그 전에 발표되었던 하이엔드 FZ-1000과 LX100에는 탑재가 되었습니다. 하지만, 마이크로포서드 미러리스에는 탑재되지 않았기 때문에 GH4 이외에는 이게 어떤 기술인지 확인해볼 수도 없었습니다. 그 DFD가 G7에 탑재된 것이죠...

아마 이후로 발표되는 파나 마포에는 모두 탑재할거라고 생각합니다.

G7은 신센서가 들어가진 않았지만, 파나 마포기기에서는 GH4에서만 사용가능했던 4K 영상 & 4K 포토, DFD AF, 1/16000셔속을 그대로 계승하고 나오는 리틀 GH4로서 플래그쉽에 비해 저렴하게 써볼수 있는 기기가 될거라 생각합니다.
사진도 공개되었는데.... 일단 첫인상은 저는 맘에 드네요...

마지막으로 파코 프라이스는 아몰랑~


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