Medição de distância sem contato por ultrassom 40 kHz (10–50 ms), alcance 30 cm a 6 m. Opera em luz fraca abaixo de 1 Lux; ineficaz em vidro e submerso.
Detalhes Técnicos
O sensor opera com uma frequência de 40 kHz e atinge um tempo de medição de 10-50 milissegundos por ciclo. A velocidade do som de 343 m/s a 20°C forma a base de cálculo para a medição de distância. Existem duas variantes principais: sistemas monostáticos com transmissor/receptor combinados e sistemas biestáticos com componentes separados a uma distância de 2-4 cm. O alcance varia entre 30 cm e 6 metros, dependendo do tamanho do objeto e da textura da superfície, com superfícies duras e lisas apresentando melhores propriedades de reflexão do que materiais macios ou texturizados.
História e Desenvolvimento
A Polaroid introduziu o primeiro autofoco ultrassônico em 1978 na SX-70 Sonar OneStep. A tecnologia chegou às câmeras de cinema profissionais no início dos anos 1980 através da Nikon (F3AF, 1983) e Canon (T80, 1985). O avanço para câmeras de vídeo ocorreu em 1987 com a Sony CCD-V8, a primeira câmera de vídeo de consumo com AF ultrassônico. Até meados da década de 1990, essa tecnologia dominou o mercado de autofoco, antes que sistemas de detecção de fase e de alto contraste assumissem a liderança.
Uso Prático no Cinema
Medidores de distância ultrassônicos se destacam em condições de pouca luz, abaixo de 1 lux, onde sistemas ópticos falham. Documentaristas utilizam a tecnologia para filmagens discretas, pois ela opera sem luz auxiliar de AF visível. Em filmagens subaquáticas, o sistema falha devido à velocidade alterada do som na água (1500 m/s), levando a medições incorretas por um fator de 4,4. Superfícies refletoras como janelas ou espelhos causam medições falsas, pois o ultrassom não capta o objeto desejado, mas sim os objetos atrás dele.
Comparação e Alternativas
Em comparação com medidores de distância infravermelhos, os sistemas ultrassônicos operam com maior precisão em distâncias curtas, mas são mais suscetíveis a ruídos de vento e interferências acústicas. Sensores modernos Dual Pixel CMOS e sistemas de AF a laser substituíram amplamente a tecnologia ultrassônica, pois medem 10-20x mais rápido e não são perturbados por reflexões sonoras. Sensores Time-of-Flight (ToF) oferecem medição sem contato semelhante, mas utilizam luz infravermelha em vez de ondas sonoras e atingem tempos de medição inferiores a 1 milissegundo.