Die Welt aus Sicht eines AF Sensors

[jar]

Das heißt die Hersteller einer Kamera könnten die AF Feld weiter nach außen legen, aber da sie dann viel zu früh durch das schließen der Blende abgeschattet werden, legen sie Sie weiter nach innen damit sie z.b. auch noch bei F/5.6 funktionieren?

so war die Erklärung vom Canon CPS bezüglich der neuen 1Dx, dort liegen die AF Felder nun weiter aussen, mit der Folge das der AF geplant nur bis F5,6 funktionieren soll !!! aber das ist noch nicht entschieden, kann sein das eine CF kommt ähnlich dem HI/LO Iso freischalten

wäre ja auch doof wenn das Flagschiff in neu nicht mehr F8 könnte, die Einschränkungen sind nun eher verständlich, hilft aber nix

KB User wollen mehr AF Abdeckung, aber deswegen auf AF bei F8 verzichten ? zumal das 1200/5,6 nicht mehr im Programm ist und nun mit 800/5,6 und TC oder 600/4 + TC gebaut werden muss.

 

[UnclePat]

so war die Erklärung vom Canon CPS bezüglich der neuen 1Dx, dort liegen die AF Felder nun weiter aussen, mit der Folge das der AF geplant nur bis F5,6 funktionieren soll !!! aber das ist noch nicht entschieden, kann sein das eine CF kommt ähnlich dem HI/LO Iso freischalten

Das verstehe ich nicht direkt. Was soll die Position der aussermittigen AF-Felder mit der Nichtexistenz eines f/8-Liniensensors im Zentrum zu tune haben?

Ich verstehe ja, warum es schwer ist, Sensoren (besonders Kreuzsensoren) nahe des Bildrandes zu platzieren, aber ausser allgemeinem Platzmangel (in Bezug auf Optikelemente und Sensoren) sehe ich da keinen direkten Zusammenhang...

 

[Rembrandt]

Das verstehe ich nicht direkt. Was soll die Position der aussermittigen AF-Felder mit der Nichtexistenz eines f/8-Liniensensors im Zentrum zu tune haben.....

das habe ich mir auch soeben gedacht, ein mittiger Af Sensor konnte das in den bisherigen Kameras ja auch...

mfg Andi

 

[jar]

Das verstehe ich nicht direkt. Was soll die Position der aussermittigen AF-Felder mit der Nichtexistenz eines f/8-Liniensensors im Zentrum zu tune haben?

Ich verstehe ja, warum es schwer ist, Sensoren (besonders Kreuzsensoren) nahe des Bildrandes zu platzieren, aber ausser allgemeinem Platzmangel (in Bezug auf Optikelemente und Sensoren) sehe ich da keinen direkten Zusammenhang...

das habe ich mir auch soeben gedacht, ein mittiger Af Sensor konnte das in den bisherigen Kameras ja auch...

mfg Andi

kann auch sein das ich da 2 Dinge verwechsel

bei nightshot las sich das so wegen aussermittig und Vignetierung ergibt sich eine F - Abhängigkeit !

der CPS hat es wohl mit der größeren Präzision, kleinere fein aufgelöstere AF Felder begründet, die sammeln halt weniger Photonen, so das denen in erster Näherung als Grenze F5,6 einfiel, aber da früher auch bei NICHT 1er F8 ging, wäre heute denkbar das deren Begrenzung auf F5,6 geplant nicht nötig ist oder diese per CF abschaltbar ist.

Ist aber ein schwerer Stoff den nightshot sicher besser erklären kann als ich, ausser was C in J plant, das weiss er wohl auch nicht (immer)

 

[RSM]

Eine Frage, macht es denn für die Hersteller keinen Sinn, auch eine 1.4 oder 2.0 AF-Sensor zu bauen?

Du schaust dann durch Bereiche des Objektivs, die durch die Spherenfehler einen immer stärker abweichenden Fokuspunkt haben. Was dabei herauskommt? Gerade bei aspherischen Linsen wird das lustig.

 

[UnclePat]

Du schaust dann durch Bereiche des Objektivs, die durch die Spherenfehler einen immer stärker abweichenden Fokuspunkt haben. Was dabei herauskommt? Gerade bei aspherischen Linsen wird das lustig.

Warum gerade bei asphaerischen? Ich dachte mit asphaerischen koennte man gerade die sphaerische Aberration korrigieren und sollte damit weniger Fehlfokus erzeugen?

 

[Nightshot]

Die Genauigkeit des Autofokus wird ja nicht nur durch die Helligkeit oder die Schärfe an sich abhängig, sondern aus der Differenz der beiden Strahlengänge. Tut sich hier wirklich nichts zwischen f/1.4 und f/2.8 diesbezüglich wenn das Motiv noch nicht im Fokus ist? Meines Erachtens müsste nämlich im f/1.4-Fall die Phasendifferenz deutlicher erkennbar sein als bei f/2.8 bei gleicher Fokusposition.

Die Differenz der Strahlengänge ergibt sich aus der effektiven Messbasis. Diese wiederum ergibt sich aus dem Winkel in dem der AF die Außenwelt betrachtet multipliziert mit der optischen Vergrößerung, sprich der Brennweite vom Objektiv. In dieser ganzen Betrachtung spielt zu keinem Zeitpunkt die Lichtstärke vom Objektiv mit rein.
In einem Punkt gebe ich dir aber recht, wenn ich eine Optik konstruiere kann ich es dem AF leicht oder schwer machen. Bei dem Bild oben mit den eingezeichneten roten Eintrittspupillen an der Frontlinse kann ich durch eine veränderte Konstruktion die Pupillen näher zusammen oder weiter auseinander rücken lassen ohne die Brennweite oder Offenblendenwert zu verändern. Die optische Konstruktion hat also durchaus Einfluss auf die Genauigkeit (besonders bei WW Optiken), die ist aber nicht zwingend verbunden mit dem Offenblendenwert. Ich will das auf jeden Fall noch austesten, dazu muss ich meine Halterung noch verbessern, denn die Unterschiede die ich erwarte werden sehr klein sein.

Was Dein Ersatzsensor ja nicht so zeigen kann ist der Vergleich zweier Strahlengänge, der Autofokussensor liefert ja nicht nur eine Zeile pro Fokuspunkt sondern derer zwei

Ich muss ja nur die beiden zugehörigen Bilder von meinem Sensor vergleichen. Ich zeichne ja sogar mehr und genauer auf, als das was der AF Sensor liefert.

Ich meine jetzt nicht die Phasendifferenz als solche (die Distanz ist ja konkret von den isolierten Strahlengängen abhängig) sondern die Abgrenzung der vermessenen Kontrastkanten, sprich die deutlichere Tiefenstaffelung des Kontrastes...

Das verstehe ich jetzt nicht.

Objektträger mit 0,01 "Mikrogitter" (Skala nicht Netz) verwendet oder doch Okular-Skala mit Horizontal-Mikrometer mit Kreuzungslinie?

Gemessen mit Okular Skala und schon oft überprüft ob die gemessenen Werte wirklich passen.

 

[RSM]

Warum gerade bei asphaerischen?

Weil das nicht perfekt funktioniert. Über- oder Unterkorrektur sind die Norm, tw. auch je nach Fokusdistanz verschieden ausgeprägt.
Du kannst dich also weder darauf verlassen, dass die Messwerte in Ordnung sind, noch auf eine bekannte Funktion für eine Ausgleichsrechnung zurückgreifen.

 

[Nightshot]

Das heißt die Hersteller einer Kamera könnten die AF Feld weiter nach außen legen (die User würden weniger Raunzen, von wegen Verschwenken und so), aber da sie dann viel zu früh durch das schließen der Blende abgeschattet werden, legen sie Sie weiter nach innen damit sie z.b. auch noch bei F/5.6 funktionieren?

Im Prinzip richtig. Du hättest dazu zwei Möglichkeiten. Entweder welche mit klassischer 5,6er Messbasis an den Rand setzen, die hätten aber nur dann Licht, wenn das Objektiv mindestens Offenblende 1,4 hätte, oder die Messbasis auf f8 reduzieren, was dir aber nicht wirklich helfen würde, da der AF dann sehr ungenau wäre. Irgendwann wird sicher auch die Größe vom AF Hilfsspiegel ein limitierender Faktor. Optimal ist das alles nicht, da wäre das Fokussieren mit dem mittleren AF Feld und zwei Gyros die die Verschwenkung registrieren und nach korrigieren genauer.

Eine Frage, macht es denn für die Hersteller keinen Sinn, auch eine 1.4 oder 2.0 AF-Sensor zu bauen?

Kann man bauen, aber keines der aktuell erhältlichen Objektive hätte für so einen Sensor einen Justagepunkt hinterlegt und gerade bei diesen extremen Randstrahlen wären die dringend erforderlich.

 

[Kalsi]

Optimal ist das alles nicht, da wäre das Fokussieren mit dem mittleren AF Feld und zwei Gyros die die Verschwenkung registrieren und nach korrigieren genauer.

Macht Hasselblad das nicht sogar auf die Art mit ihrem neuen "True Focus"?

 

[abacus]

...

Objektträger mit 0,01 "Mikrogitter" (Skala nicht Netz) verwendet oder doch Okular-Skala mit Horizontal-Mikrometer mit Kreuzungslinie?

Gemessen mit Okular Skala und schon oft überprüft ob die gemessenen Werte wirklich passen.

Mit Objektträger-Mikrometer überprüft? (gibt auch z.B. welche mit NPL- bzw. UKAS-Zertifizierung)


abacus

 

[All-Ex]

Nightshot, toller Beitrag! Vielen Dank für die sehr anschaulichen Erklärungen

 

[kendon]

fantastischer beitrag, vielen dank auch von mir.

Richtig, ich habe eine kleine Platinenkamera mit 1/2,5" 5MPix Bildsensor und USB Anschluss eingebaut. Die Kamera kann zwar nur SW, spielt aber keine Rolle, da der AF Sensor auch nur SW sehen kann.

ob wir davon wohl bilder sehen könnten?

 

[UnclePat]

Weil das nicht perfekt funktioniert. Über- oder Unterkorrektur sind die Norm, tw. auch je nach Fokusdistanz verschieden ausgeprägt.
Du kannst dich also weder darauf verlassen, dass die Messwerte in Ordnung sind, noch auf eine bekannte Funktion für eine Ausgleichsrechnung zurückgreifen.

Waere der Fokusschift bei sphaerischen Linsen dann nicht trotzdem staerker ausgepraegt?

Oder kann man da einfacher durch eine Justage korrigieren?

 

[Gast_19809]

"Ich meine jetzt nicht die Phasendifferenz als solche (die Distanz ist ja konkret von den isolierten Strahlengängen abhängig) sondern die Abgrenzung der vermessenen Kontrastkanten, sprich die deutlichere Tiefenstaffelung des Kontrastes..."

Das verstehe ich jetzt nicht.

Ich hatte bei der Betrachtung eines übersehen und war der irrigen Annahme, die Tiefenschärfe würde als solche schon zur Genauigkeit beitragen. Jetzt im Nachhinein betrachtet ist mir klar dass dem nicht so ist, weil die Liniensensoren des Autofokus jeweils eine Bildzeile erfassen und diese partiell aus beiden Strahlengängen nur zur Deckung bringen müssen, um die Fokusdistanz zu ermitteln. Es ist nur noch zu ermitteln welcher Bereich zur Deckung zu bringen ist. Diese Entscheidung kann bei knapperer Tiefenschärfe dem Autofokusalgorithmus leichter fällen, wenn denn das lichtstarke Objektiv nicht unter einer Kontrastschwäche bei Offenblende leidet. Mit der Genauigkeit hat das dann nichts mehr zu tun (meine irrige Annahme) nur mit der Treffsicherheit weil der Hintergrund weniger Kontrast bieten dürfte als mit einem lichtschwachen Objektiv mit grösserer Tiefenschärfe.

 

[Nightshot]

ob wir davon wohl bilder sehen könnten?

Vom Kameramodul sieht man im Moment nicht viel, da es gar nicht so einfach war alles Licht dicht zu bekommen, aber so sieht der Versuchsaufbau aus. Reduktion auf das Wesentliche ist das Motto.

 

[Metamorf]

Diese Entscheidung kann bei knapperer Tiefenschärfe dem Autofokusalgorithmus leichter fällen, wenn denn das lichtstarke Objektiv nicht unter einer Kontrastschwäche bei Offenblende leidet. Mit der Genauigkeit hat das dann nichts mehr zu tun (meine irrige Annahme) nur mit der Treffsicherheit weil der Hintergrund weniger Kontrast bieten dürfte als mit einem lichtschwachen Objektiv mit grösserer Tiefenschärfe.

Ähm... Siehe im dritten Post oben:

Das Lichtbündel das auf dem AF Sensor abgebildet wird ist also so schmal, dass es einer Blende von 29 entspricht.

Damit ist die Tiefenschärfe auf dem AF-Sensor immer gleich, egal ob ein Objektiv mit f5,6, f2,8 oder f1,4 an der Kamera dran ist.

Bei einem hypothetischen f1,4-Sensor würde lediglich insgesamt das Bild unschärfer (also auch der fokussierte Bereich!), da durch weniger gut abbildende Bereiche des Objektivs geblickt würde (quasi als wenn der AF-Sensor einfach eine schlechte Billiglinse hätte). Wüsste nicht inwiefern das die Treffsicherheit verbessern sollte.

Andreas

 

[josupi]

vielen Dank,
diese Bereitschaft zum Wissenstransfer ist nicht selbstverständlich

Bin gespannt, ob da zukünftig noch weitere Erkenntnisse gewonnen werden können.

Zum Beispiel wenn man eine "Problemlinse" hat, die sich nicht so richtig justieren lassen will.
An meiner 7D zum Beispiel funktionieren die meisten meiner mittlerweile recht zahlreichen Objektive zufriedenstellend, nur das 24 1.4 II ist auch nach zweimal Service für den Schnappschussbetrieb nicht wirklich einsetzbar. Im mittleren Entfernungsbereich passt "meist" eine MA-Korrektur von ca. -18 (anscheinend auch abhängig von der Art der Beleuchtung), im Nahbereich gehts mit Null und weiter entfernt geht irgendwie gar nichts verlässlich.
Das gleiche Objektiv an der alten 5D und ich kann Wimpern und Berge scharfstellen, nur nicht sehr schnell ;-).
Vielleicht könnte man aus so einem Versuchsaufbau ableiten, warum in bestimmten Fällen ein durchschnittlicher "Justagefaktor" für alle Entfernungen und Lichtsituationen nicht funktioniert.

 

[RSM]

Zum Beispiel wenn man eine "Problemlinse" hat, die sich nicht so richtig justieren lassen will.
Vielleicht könnte man aus so einem Versuchsaufbau ableiten, warum in bestimmten Fällen ein durchschnittlicher "Justagefaktor" für alle Entfernungen und Lichtsituationen nicht funktioniert.

Das passiert, wenn sich der Strahlengang mit der Fokusdistanz ändert. Beispielsweise weil sich das betroffene Element bei einem IF/RF-Objektiv verschiebt.

Waere der Fokusschift bei sphaerischen Linsen dann nicht trotzdem staerker ausgepraegt?

Oder kann man da einfacher durch eine Justage korrigieren?

Die Ausgleichbarkeit ist der Punkt. In einem simplen Design könntest du den nötigen Korrekturfaktor aus den Werten für f/5,6 und f/2,8 ermitteln, aber für ein Objektiv mit zeitgemässer Offenblendleistung brauchst du eine eiene Tabelle, die es nicht gibt. Vor dem Hintergrund eines meist ausreichenden f/2,8-Sensors und des Kontrast-AFs wird sich das vermutlich auch nicht ändern.

 

[kendon]

Vom Kameramodul sieht man im Moment nicht viel, da es gar nicht so einfach war alles Licht dicht zu bekommen, aber so sieht der Versuchsaufbau aus. Reduktion auf das Wesentliche ist das Motto.

trotzdem danke hatte irgendwie noch mehr kamera drumherum erwartet, aber es macht schon sinn das möglichst weit zu reduzieren...