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L'evoluzione della tecnologia AF con rilevamento degli occhi di Canon

Scopri come Canon ha sviluppato una tecnologia di messa a fuoco automatica in grado di seguire gli occhi degli uccelli in volo e in che modo quest'evoluzione ha trasformato il lavoro sul campo del fotografo di uccelli Jonas Classon.
Una comune anatra marina che nuota verso la fotocamera, riflessa nell'acqua sottostante.

È particolarmente difficile mettere a fuoco gli occhi quando un'anatra nuota dritta verso la fotocamera. L'AF con rilevamento degli occhi di Canon ci riesce senza problemi. Scatto realizzato con Canon EOS R5, obiettivo Canon EF 600mm f/4L IS III USM e Canon Extender EF 1.4x III a 1/2000 sec, f/5.6 e ISO2500. © Jonas Classon

La nitidezza degli occhi è essenziale nella fotografia ritrattistica, ma ti sei mai fermato a pensare quanto sia importante anche nella fotografia di uccelli?

A volte questi due tipi di fotografia hanno obiettivi molto simili. "Cerco di catturare il carattere dell'uccello", spiega il fotografo specializzato in uccelli Jonas Classon. "Cerco di andare a fondo. A volte sento una forte connessione con un uccello e quando sono in grado di immortalarlo e trasmetterlo a chi osserva le mie foto, non potrei essere più soddisfatto: sentire davvero quella connessione con un animale selvatico".

Oltre a ciò, immagina la differenza nell'avere un sistema di messa a fuoco automatica (AF) in grado di rilevare e rimanere bloccato su un uccello in volo, anche nelle condizioni più difficili, come scarsa illuminazione e ostacoli che si frappongono di continuo. "Mi ci sono voluti 10 anni per essere in grado di scattare foto in movimento dei grandi gufi grigi, con un sacco di pratica e molti scatti mancati", afferma Jonas. "Non appena ho imparato, è arrivata Canon EOS R5 e l'AF con rilevamento degli occhi.

"Ieri sera, un'ora dopo il tramonto, ho scattato una foto a un gufo grigio a caccia nella foresta. Non avrei saputo farlo un paio di anni fa.

"Con l'arrivo dell'AF con rilevamento degli occhi degli animali di Canon, tutto è cambiato. Mi permette di scattare un'ora più a lungo e per me è lì che si concentra l'azione".
Un grande gufo grigio vola verso la fotocamera; le ali sono sfocate dal movimento, così come lo sono la vegetazione in primo piano e gli alberi sullo sfondo.

Mentre un grande gufo grigio vola verso la fotocamera, l'AF con rilevamento degli occhi è in grado di mantenere gli occhi perfettamente a fuoco, mentre l'ampia apertura ammorbidisce lo sfondo e il primo piano. Oltre a isolare il soggetto in questo modo, l'impostazione dell'ampia apertura consente a Jonas di scattare più a lungo la sera, quando i gufi sono più attivi; ciò è reso possibile grazie all'AF, che si occupa della messa a fuoco. Scatto realizzato con Canon EOS R5 e obiettivo Canon EF 600mm f/4L IS III USM a 1/1250 sec, f/4 e ISO4000. © Jonas Classon

Una comune anatra marina che si lancia fuori dall'acqua, sollevando una serie di schizzi che attraversano l'inquadratura.

Dato che l'efficacia dell'AF copre tutto il campo visivo, i fotografi non hanno bisogno di cambiare i punti di messa a fuoco se vogliono ricomporre l'inquadratura durante una scena d'azione. Jonas ha scoperto che quando l'AF è bloccato sull'occhio di un uccello, continua a seguirlo anche quando il soggetto si sposta ai lati dell'inquadratura. Scatto realizzato con Canon EOS R5, obiettivo Canon EF 600mm f/4L IS III USM e Canon Extender EF 1.4x III a 1/1600 sec, f/5.6 e ISO1250. © Jonas Classon

Lo sviluppo dell'AF con rilevamento degli occhi degli animali

Le moderne fotocamere digitali sono dotate di un sistema di messa a fuoco automatica che non solo segue automaticamente i soggetti in movimento, ma è in grado anche di seguire i soggetti che si muovono a grande velocità. Canon ha continuato a spingersi oltre i limiti, sviluppando tecnologie AF che sono in grado di seguire movimenti più rapidi, così come una maggiore varietà di soggetti, inclusi cani, gatti e uccelli. Ma non è tutto qui: Canon è riuscita a sviluppare una messa a fuoco automatica che può mantenere a fuoco soggetti estremamente piccoli come l'occhio di un uccello.

L'ultima versione del sistema EOS iTR AFX di Canon, basato sull'intelligenza artificiale (IA) con tecnologia deep learning, consente alle fotocamere più recenti, tra cui Canon EOS R3, EOS R5 e EOS R6, di riconoscere e seguire i soggetti con livelli di precisione ancora maggiori. Questa tecnologia ha alle spalle anni di sviluppo.

Ascolta di più sul modo in cui il deep learning sta cambiando la fotografia in questo episodio del podcast Shutter Stories di Canon:

Per sviluppare una messa a fuoco automatica in grado di seguire gli occhi di cani, gatti e uccelli, il sistema di IA doveva prima essere addestrato a riconoscere tali soggetti. Anche tra i soggetti in rapido movimento, gli uccelli sono particolarmente difficili: ci sono così tante specie, con così tante differenze di forma e dimensioni. I cigni, ad esempio, sono grandi e bianchi, con il collo lungo e la testa relativamente piccola, mentre i parrocchetti sono piccoli e dai colori vivaci, con il collo corto e la testa relativamente grande. I fringuelli hanno becchi piccoli e appuntiti, mentre i tucani hanno becchi enormi e colorati. Alcuni uccelli hanno creste enormi sulla testa, mentre molti altri hanno un vertice liscio e arrotondato. I colibrì sono abbastanza piccoli da stare nel palmo di una mano, mentre diverse specie di albatros possono avere un'apertura alare di oltre tre metri.

Rispetto alle differenze tra uno struzzo, un gufo e un pinguino, le variazioni tra le specie di cani, anche quelle molto diverse tra loro come chihuahua e alani, sono minime. Non solo, ma anche la forma e la postura degli uccelli possono variare radicalmente, dall'appoggiarsi su un ramo al planare con le ali spiegate.
Un tecnico che indossa guanti bianchi sta pulendo il sensore di una fotocamera Canon.

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Un gabbiano comune all'alba che spicca il volo dalla superficie dell'acqua.

Un gabbiano comune spicca il volo alle prime luci del mattino. Utilizzando lo schermo orientabile di EOS R5 e affidandosi all'AF con rilevamento degli occhi, Jonas è riuscito ad appoggiare la fotocamera a terra e concentrarsi sulla composizione dell'immagine. Scatto realizzato con Canon EOS R5 e obiettivo Canon EF 600mm f/4L IS III USM a 1/1600 sec, f/4 e ISO2500. © Jonas Classon

Uno stormo di cigni selvatici che volano sullo sfondo di un cielo rosa.

Jonas stava seguendo una coppia di cigni selvatici quando all'improvviso è apparso un gruppo più numeroso. Quando altri uccelli interrompono la scena, l'AF continuerà a seguire l'uccello individuato inizialmente, a meno che il fotografo non decida di cambiare il punto di messa a fuoco. Scatto realizzato con Canon EOS R5 e obiettivo Canon EF 200-400mm f/4L IS USM Extender 1.4x a 1/500 sec, f/4 e ISO1250. © Jonas Classon

Immortala volatili di ogni specie

Per addestrare l'IA a riconoscere un soggetto così difficile, è stata necessaria una grande quantità di dati. Canon ha raccolto un'enorme varietà di immagini di numerose specie di uccelli in ogni possibile posizione: a riposo, in volo, con le ali spiegate per spiccare il volo, svolazzanti oppure piegate in picchiata. Successivamente, è stato necessario insegnare all'IA cosa non fosse un uccello: durante lo sviluppo, tutti i tipi di soggetti venivano erroneamente identificati come uccelli, inclusi fiori, lettere sui cartelli e mani tese.

Passo dopo passo, gli errori e i riconoscimenti sbagliati sono stati corretti, costruendo con cura un sistema preciso con un tasso di successo eccezionale. Naturalmente, il processo di sviluppo non si è fermato qui. Il passo successivo è stato quello di perfezionare la qualità del rilevamento AF nell'uso reale.
Per addestrare l'intelligenza artificiale, gli sviluppatori di Canon hanno scelto il santuario degli uccelli Kakegawa Kachouen nella prefettura di Shizuoka, a sud-ovest di Tokyo, come principale sito di test. Il santuario ospita un'incredibile varietà di uccelli tra cui gru, cigni, pinguini, pavoni e persino maestosi rapaci come falchi e gufi, che sono liberi di volare quando e dove vogliono, rendendo il santuario un ambiente ideale per testare la fotografia di uccelli.

La prova si è rivelata ancora più difficile di quanto gli ingegneri si aspettassero. Oltre a tutte le sfide già menzionate, bisogna considerare che gli uccelli non si fermano a posare per le fotografie. Anche se l'IA era diventata esperta nel riconoscere le immagini fisse degli uccelli, doveva imparare a identificarli in movimento e seguirli mentre continuavano a muoversi, assumendo forme diverse quando sbattevano le ali, ad esempio. Questo aspetto era fondamentale affinché l'AF funzionasse per l'acquisizione di video e fotografie.

Dopo lunghi mesi di test, gli sviluppatori di Canon erano certi che il sistema avrebbe fornito prestazioni AF di massima qualità, anche con i soggetti più complicati e nelle condizioni più difficili.
Uno sposo e cinque testimoni di varie età, la maggior parte con occhiali da sole, camminano verso la fotocamera con un ampio sorriso.

Come funziona il sistema intelligente di messa a fuoco automatica di Canon

Scopri in che modo il sistema intelligente di messa a fuoco automatica delle più recenti fotocamere Canon "rende praticamente impossibile lasciarsi scappare uno scatto".
Una coppia di svassi maggiori che accarezzano l'acqua con il becco.

Quando gli svassi maggiori eseguono una danza di accoppiamento, le loro teste ruotano rapidamente da una parte all'altra. Jonas afferma che prima dell'avvento dell'AF con rilevamento degli occhi, avrebbe ottenuto solo due o tre immagini nitide in una serie di dieci. Adesso gli scatti utili si avvicinano al 100%. Scatto realizzato con Canon EOS R5, obiettivo Canon EF 600mm f/4L IS III USM e Canon Extender EF 1.4x III a 1/500 sec, f/5.6 e ISO1600. © Jonas Classon

Una sterna nera che vola dritta in alto verso un insetto arancione.

Una sterna nera tiene gli occhi fissi su un insetto in volo. L'inseguimento AF di Canon è in grado di far fronte ai rapidi movimenti dell'uccello fino al momento dell'attacco. Scatto realizzato con Canon EOS R5 e obiettivo Canon EF 600mm f/4L IS III USM a 1/3200 sec, f/4.5 e ISO1250. © Jonas Classon

Contatto visivo

"La prima volta che abbiamo testato l'AF con rilevamento degli occhi insieme ai fotografi siamo andati in un parco safari", racconta Mike Burnhill, Senior Product Specialist di Canon Europe. "Entrando, abbiamo incontrato un uccello nero che sguazzava in una pozzanghera. Abbiamo rivolto la fotocamera verso di lui e questa si è bloccata sull'occhio nero dell'uccello nell'acqua fangosa. È stato fantastico. Abbiamo conquistato subito i fotografi".

Il rilevamento degli occhi degli animali e l'inseguimento AF sono solo una parte del sistema di messa a fuoco automatica intelligente di Canon, che offre un'ampia gamma di vantaggi, tra cui prestazioni AF eccezionali in condizioni di scarsa illuminazione e velocità di acquisizione AF ai vertici della categoria. Grazie alla tecnologia Dual Pixel CMOS AF II di Canon, ogni pixel del sensore può essere utilizzato sia per l'imaging che per l'AF, il che significa che l'AF può acquisire e seguire i soggetti sull'intero fotogramma, nonostante gli ostacoli e le distrazioni. "Poiché ogni pixel è in grado sia di mettere a fuoco sia di scattare un'immagine, non è necessario che sia l'uno o l'altro", afferma Mike. "Sono entrambi. È questa la vera magia. Inoltre, i pixel forniscono così tanti dati che ci consentono di fare qualunque cosa, come, ad esempio, mettere a fuoco fino ai bordi". Il processore scansiona l'intera scena fino a 120 volte al secondo, valutando le aree fuori fuoco e le aree a fuoco, prevedendo quando altri oggetti potrebbero incrociare il percorso del soggetto per continuare a seguire il soggetto senza interruzioni.

Il risultato è una messa a fuoco automatica in grado di rilevare l'occhio di un uccello in volo e rimanere bloccata su di esso.
Un uccello con la testa di colore nero che vola verso la fotocamera, incredibilmente nitido su uno sfondo sfocato.

Jonas è rimasto piacevolmente sorpreso dall'efficacia dell'AF con rilevamento degli occhi, anche in condizioni di scarsa illuminazione e con uno sfondo invadente. Scatto realizzato con Canon EOS R5 e obiettivo Canon EF 600mm f/4L IS III USM a 1/1600 sec, f/4 e ISO3200. © Jonas Classon

Una sterna nera che scende in picchiata tra gli steli delle piante.

Una sterna nera alla ricerca di insetti tra le canne. Sebbene Jonas abbia scattato la foto attraverso le canne, l'AF con rilevamento degli occhi è riuscito a mantenere l'uccello perfettamente a fuoco. Scatto realizzato con Canon EOS R5 e obiettivo Canon EF 600mm f/4L IS III USM a 1/1000 sec, f/4 e ISO4000. © Jonas Classon

Rivoluzionario

Per Jonas, che lavora sul campo, questo enorme salto in avanti ha rivoluzionato tutto.

"Prima, chiudevo a f/5.6 o f/6.3 solo per avere un po' di profondità di campo in più e ottenere la messa a fuoco corretta. Ora, grazie all'AF con rilevamento degli occhi, posso davvero aumentare l'apertura", afferma. "Posso scendere a f/4 o fin dove riesco con il mio obiettivo. Non solo riesco a scattare per un'ora in più, ma posso anche ottenere sfondi e primi piani davvero belli. Ho tantissime possibilità".

L'AF con rilevamento degli occhi degli animali ha anche rivoluzionato i luoghi in cui Jonas fotografa. Prima tendeva a limitarsi ai campi aperti dove poteva ottenere uno scatto nitido, ma adesso può seguire i gufi ovunque. "Ora posso scattare foto più creative includendo l'erba in primo piano e altri elementi naturali, perché la messa a fuoco si concentrerà sull'uccello", afferma. "Per me fa la differenza, perché mi consente di immortalare i gufi in azione mentre cacciano nel cuore della foresta senza che gli alberi interrompano la messa a fuoco automatica. Questo mi apre nuove possibilità".

Infine, grazie all'AF con rilevamento degli occhi si ottengono risultati straordinari in modo affidabile. "Di questi tempi è più raro che gli scatti finiscano fuori fuoco", afferma Jonas. "Se un gufo vola dritto verso di me, 18 foto su 20 saranno nitide. Significa che posso selezionare gli angoli perfetti delle ali e la composizione migliore".

Jonas afferma che l'AF con rilevamento degli occhi degli animali di Canon gli apre nuove possibilità, permettendogli di scattare quasi senza limiti, ed è tuttora sorpreso da questa tecnologia.

"Come si può individuare un occhio nero su un uccello nero, in una giornata nuvolosa e con uno sfondo che distoglie l'attenzione?" chiede Jonas. "Come è possibile? All'inizio non ci credevo. Ma Canon ci è riuscita perfettamente. È fantastico".

Scritto da Mark Alexander and Alex Summersby


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