DSLRの焦点を合わせるために、独立したAFセンサーの代わりにメインセンサーが使用されないのはなぜですか？

この答えから、デジタル一眼レフの反射鏡は実際にはすべての光を反射するわけではなく、AFセンサーに一定量を通過させることがわかります。

それで、反射鏡が光を通すことができるなら、なぜ焦点を合わせるために（鏡のすぐ後ろにある）メインセンサーを使わないのですか？

注：
リンクされた回答の下のコメントでは、AFセンサーはメインセンサーよりも小さいため、センサーの適切な場所に光線を集束させるレンズが必要であることに注意してください（斜体は私自身の仮定です）。メインセンサーを使用する場合、この追加のレンズはまだ必要ですか？

位相検出オートフォーカスは、AFセンサーに投影された輝度パターン間の水平変位を測定することによって機能します。変位を測定するには、モノクロピクセルの1次元配列のペアを使用します。Canon 5D mkIIIのAFセンサーは次のようになります。

ユーザーが選択可能なさまざまなAFポイントで使用されるピクセルのさまざまな線がたくさん表示されます。原則として、メインイメージセンサーのピクセルのラインを使用して、まったく同じジョブを実行できます。

このアプローチにはいくつかの利点があります。

• メインイメージセンサーとAFセンサーが1つと同じであるため、位置がずれていても問題は発生しません。

• セカンダリミラーの複雑さとAFチップ自体のコストを回避できます。

メインセンサーの使用には欠点があります。

リンクされた回答の下のコメントでは、AFセンサーはメインセンサーよりも小さいため、センサーの適切な位置に光線を集束させるレンズが必要であることに注意してください（斜体は私自身の仮定です）

あなたの仮定は正しくありません。これは、AFセンサーが小さいこととは関係ありません。AFの「レンズ」は、波状の「B」字型のプロファイルを持つ1つのレンズです。このレンズは、レンズのいずれかの側から来る光をAFセンサーの異なる部分に集束させます。

メインイメージセンサーを使用する場合は、この作業を行うために何らかのレンズが必要です。また、レフレックスミラーと一緒に写真を撮る場合は、邪魔にならないようにしなければならず、カメラ内の複雑な機械的配置が必要になります。これがこのアプローチの主な欠点ですが、他にも障害があります。

• イメージセンサーのピクセルは、カラーフィルターアレイの背後にあり、到達する光の量を最大3分の2に減らします。これにより、暗い場所でのパフォーマンスが低下する可能性がありますが、位相測定のマッチングをカラーで実行して、誤った結果を減らすことができます（たとえば、前景の詳細と背景の詳細​​を間違える可能性が低くなります。 。また、追跡を支援するために色を使用することもできます）。

• ピクセルのサイズ、間隔、および感度は2つのセンサー間で異なるため、1つのセンサーで両方を実行すると、妥協が必要になります。

• メインセンサーはずっと長い時間オンにしておく必要があり、バッテリーからより多くのエネルギーが排出されます。スタンが指摘するように、AF中もシャッターを開く必要があるため、露出を行う前にシャッターを閉じると遅延が発生します。

• 最後に、位相検出AFはデジタルイメージセンサーよりも古いため、別のセンサーを使用してAFを実行するためのすべてのテクノロジーとツールがすでに存在し、十分に開発されています。

ただし、メーカーは、位相検出AFのために少し異なる方法を開発しました。、メインのセンサを使用します。専用のAFセンサーのオプションがなく、従来はメインセンサーを使用した低速のコントラスト検出方法に依存していたミラーレスカメラ用に開発されました。

レンズのいずれかの側からAFセンサーの異なる部分に光を向ける光路のAFレンズのペアの代わりに、交互に半分が黒くなった通常のマイクロレンズのペアを使用して、同様の効果を得ることができます（左のピクセル半分がブランクの場合、ほとんどはレンズの右側から光を受け取り、逆も同様です。

これにより、フェーズ（正しい焦点に近づくため）とコントラスト検出（結果を微調整するため）の組み合わせを使用したハイブリッドAFアプローチが可能になります。

速度

ほとんどのデジタル一眼レフでは、画像センサーが焦点合わせに使用されない主な理由はおそらく速度です。AFはフィルム時代の終わりごろに開発されたため、フォーカスに「センサー」（フィルム）を使用することはできませんでした。ほとんどの位相検出AFシステムは、精度よりも速度を重視して構築された「オープンループ」でした。最近、主要なカメラメーカーは、位相検出AF中にボディとレンズ間の「クローズドループ」通信を利用するレンズ/ボディシステムの設計を始めました。これにより、位相検出システムがコントラスト検出AFの精度に近づき、場合によっては同等の精度が得られます。メインセンサーを使用したコントラスト検出AFの速度は向上していますが、複数の「移動と測定」サイクルを必要とする多段階プロセスであるため、速度は遅くなりますが、通常はより正確です。

まれな例外があるかもしれませんが、私が知っているすべてのデジタル一眼レフはまだ機械式シャッターを使用しています。これは、メインのイメージセンサーがフォーカシングと測光中に覆われることを意味します。後幕シャッターしかないミラーレスモデルもいくつかありますが、技術的には一眼レフではありません。

位相検出AFにメインセンサーを使用するには、焦点を合わせるためにシャッターを開く必要があります。その後、最初のカーテンを閉じてから再び開いて画像を露光し、その後に2番目のカーテンを閉じます。1秒あたり8フレーム以上を撮影する場合でも、最も高度なDSLRは各ショット間で焦点を合わせます（ユーザーが選択した設定で指示されている場合）。現在、DSLRは、ミラーサイクルとAFフォーカスの両方のカーテンを同時にリセットします。フォーカスにイメージセンサーを使用するには、ミラーが下に下がり、カメラがフォーカスロックを達成するまで、最初のカーテンを開いたままにする必要があります。その後、カメラの残りの部分は、最初のカーテンが閉じてエネルギーが吸収されるのを待つ必要があります。最初のカーテンが再び開いて画像の露光を開始できるようになる前に、焦点を合わせる際にセンサーによってクリアされます。これは、位相検出AFのポイント全体が速度である場合、プロセス全体を遅くします。一方、メインの画像センサーを使用して焦点を合わせるライブビュー中に使用されるコントラスト検出AFは、一般により正確ですが低速です。

デジタル一眼レフのメインセンサーには1つの機能と1つの機能しかありません。これは、画像を記録するためのもので、非常に優れています。
追加の電子機器を組み込むことで妥協すると、品質とパフォーマンスが低下するので、完全に優れた専用センサーを利用できるのになぜそれを行うのでしょうか。
また、DSLRは、フィルムSLRから進化したもので、もちろん、目的のために変態させることができる電子ガジェットがフィルムに組み込まれていませんでした。

専用デバイスは、その機能においてより効率的です。

DSLRで使用されているオートフォーカスセンサーは、非常に微調整されており、非常に低い光レベルまですばやくオートフォーカスを実行できます。

メインセンサーを使用してオートフォーカスを行う場合、2つのオプションがあります。

• コントラスト検出オートフォーカスを実装します。これは、膨大な電力消費ですが、実際にはフェーズ検出よりも正確です。ただし、コントラスト検出では、非常に細かいステップでフォーカス要素を前後に移動する必要があるため、最新のDSLRレンズには最適ではありません。
• 可能ですが、専用のセンサーを使用する場合よりもはるかに正確ではないフェーズ検出オンセンサーを実装します。センサーの画像部分が実行できることを制限するためです。

現実には、ミラーは一部の領域でのみ光を通過させ、そのほとんどは完全に反射するため、明るい視界が得られます。

ソニーには、ライブビューとフェーズ検出の両方のオートフォーカスを同時に提供するソリューションである真の半反射鏡（30％/ 70％）を備えたSLTカメラがあります。これにより、専用の位相検出センサーを使用してオートフォーカスの速度を上げ、ビデオではひどいレンズの前後の動きを回避できます。センサーはセンサーに到達する光の一部を失うため、同じ感度のISOを生成するには感度が高くなる必要がありますが、これは画質に関しては不利です。上向きに反射した光は薄すぎて見栄えの良い光学ファインダーにはならないため、EVFに収める必要がありました。

簡単に言うと、午前中にセミトラックを運転しないのと同じ理由です（トラック運転手でない限り）。AFセンサーは、表面積についてイメージセンサーと競合する必要がない場合に、より適切に機能します。センサーは性質が異なり、画像センサーにAFセンサーを組み込んだデザインもいくつかありますが、それは画像センサーの領域がそれらの領域に当たる可視光をできるだけキャプチャしていないことを意味します。

AFと画像の光センシングの両方を実行できるハイブリッドセンサーがありますが、どちらも専用のセンサーと同様に機能しない傾向があります。それほど多くはないかもしれませんが、最高のAFと最高の画像パフォーマンスを実現しようとしている場合は、個別のセンサーがより適切に機能することで十分です。

オートフォーカスとは何の関係もない1つの考えられる理由は、画像を取得する前にイメージセンサーのすべての電荷をクリアする必要があることです。すべてのライブビューカメラ（ほとんどのミラーレス）で行われているように、メインのイメージセンサーをAF /構図に使用するには、画像を取得する前にセンサーをオフにし、電荷を取り除く必要があります。そうしないと、ゴーストが発生します撮影した画像にライブビュー画像。

これは、ライブビュー専用カメラでシャッターが遅れる理由の1つです。dSLRはライブビューに依存しません。

いいえ、AFにメインセンサーを使用する場合、個別のAFアレイに個別の光路/レンズを用意する必要はありません。ミラーレスカメラは、ミラーボックスアセンブリがなく、個別のAFおよび露出センサーアレイと光路を必要としないため、dSLRよりもはるかにシンプルです。

彼には「終焉デジタル一眼レフの」ブログの記事、明テインは、ミラーレスカメラはデジタル一眼レフカメラよりも60から70パーセント少ない部分を持っていることを、解体の彼の個人的な経験から推定します。