Frontfokus, Backfokus.. alles nur Unfug ??

[frankyy]

Zu Zeiten der Analogkameras ohne Autofokus sprach niemand davon... Man hatte einen Schnittbild- oder oder einen Doppelbild - Entfernungsmesser und drehte solange bis das Bild scharf war. Basta !

Technisch gesehen funktionieren doch AF Systeme genauso! Der Motor dreht solange bis auf dem AF-Sensor der maximale Kontrast erreicht ist!

Beide Systeme (manuell und AF) sind einfache Regelkreise mit einem Stellglied und einer Bedingung.

Wie soll in einem solchen System das eine Objektiv ein anderes Fokusverhalten zeigen als das Andere (auf der gleichen Kamera!) ??

Auch mit einem dezentrierten Objektiv musste mindestens im Bereich des AF-Sensors die Schärfe sitzen, aber daneben kann es dann anders aussehen.

Bitte kommt mir jetzt nicht mit dem Hinweis auf "Suchen".. Hab ich schon! Aber was ich bis jetzt gelesen habe, grenzt eher an Aberglauben und Voodoo..

Ich behaupte mal, dass das alles völliger Unsinn ist und nur die AF-Sensoren dejustiert sind, wenn die Bilder mit den diversen Testcharts unscharf werden.

Jetzt sind die zahlreichen Techniker und Physiker (anscheinend gibt's hier einige) gefragt, dieses Phänomen technisch zu erklären.

 

[Darkroom]

Ich kopiere mich jetzt einfach mal selbst:

Der allgemein gemachte Denkfehler besteht darin, dass ein AF Phasendetektror auf der Ebene durch das Objektiv "schauen" würde, auf der auch die Bildfläche, bzw, auch eine Einstellscheibe für Manual Fokus leigen würde.

Das gesamte optische System aus teildurchlässigem Spiegel, Hilfsspiegel und optischen Elementen vor dem Phasentetektor, "schaut" auf einer ganz anderen "Ebene" durch das Objektiv! (als der eigentlichen Bildebene)

Wenn man sich jetzt aber die verschiedenen fokalen Ebenen zwischen der letzten Linse des Objektivs (Hinterlinse) und der Bildfläche (Chip) ansieht, dann wird man feststellen, dass die fokale Ebene zwar auf der Bildebene plan ist (oder sein sollte), aber zwischen der Hinterlinse und der Bildebene gewölbt sein kann und eher den Ausschnitt einer Kugel darstellt. Dieser Effekt ist um so stärker, je weitwinkeliger die optische Konstruktion ist und je dichter die Hinterlinse an der Bildfläche liegt.

Tja, aber genau da, wo die optische Ebene "kugelig" sein kann, soll der AF messen und deshalb ist es für die Kamera wichtig genau zu wissen, welches Objektiv angeschlossen ist und wie die "Kugeligkeit" zu bewerten und zu korrigieren ist.

Gruß, John

by the way: Wenn das nicht so wäre, dann könnte man ja einen Autofokus, der bis Blende 5,6 arbeitet, einfach bei Objektiven mit einer maximalen wirksamen Öffnung von 8, oder 11 dazu bewegen auch zu arbeiten, indem man das einfallende Licht verdoppelt, bzw. vervierfacht. Das geht aber NICHT, weil der Phasendetektor bei einer wirksamen Öffnung von 8, oder 11 durch ein zu kleines Loch "guckt" und nichts mit dem Mehrlicht in der Mitte anfangen kann weil die äußeren Detektorelemente total abgeschattet sind. Aus gleichem Grund funktioniert der Mittelsensor auch mit den kleinsten Blenden am längsten (z.B. bei Canon bis Blende 8), während die Außensensoren nichts mehr metbekommen.

 

[chessman]

Ich kopiere mich jetzt einfach mal selbst:


by the way: Wenn das nicht so wäre, dann könnte man ja einen Autofokus, der bis Blende 5,6 arbeitet, einfach bei Objektiven mit einer maximalen wirksamen Öffnung von 8, oder 11 dazu bewegen auch zu arbeiten, indem man das einfallende Licht verdoppelt, bzw. vervierfacht. Das geht aber NICHT, weil der Phasendetektor bei einer wirksamen Öffnung von 8, oder 11 durch ein zu kleines Loch "guckt" und nichts mit dem Mehrlicht in der Mitte anfangen kann weil die äußeren Detektorelemente total abgeschattet sind. Aus gleichem Grund funktioniert der Mittelsensor auch mit den kleinsten Blenden am längsten (z.B. bei Canon bis Blende 8), während die Außensensoren nichts mehr metbekommen.

Hallo,
ich meine aber gelesen zu haben der AF arbeitet grundsätzlich bei offener Blende.

davon abgesehen kann Front und Backfocus noch durch die Stellorgane (Motor, Reibung der Stellelemente etc.) im Objektiv passieren.

LG Heiko

 

[Georgius]

Es gibt auch Objektive bzw. Objektive mit Telekonverter die Offenblende 8 und mehr haben.

 

[Kersten Kircher]

Hallo,
ich meine aber gelesen zu haben der AF arbeitet grundsätzlich bei offener Blende.

das ist richtig, nur haben manche Linsen eine Anfangsöffnung grösser f5,6

 

[Darkroom]

Hallo,
ich meine aber gelesen zu haben der AF arbeitet grundsätzlich bei offener Blende.

davon abgesehen kann Front und Backfocus noch durch die Stellorgane (Motor, Reibung der Stellelemente etc.) im Objektiv passieren.

LG Heiko

Der Terminus "maximal wirksame Öffnung" bezeichnet die offene Blende! Wenn bei einem Objektiv diese aber geringer ist, als für den AF spezifiziert, dann werden erst die äußeren und bei noch lichtschwächeren Objektiven auch irgendwann die mittleren Phasendetektorelemente abgeschattet.

Mensch Leute, gerade diejenigen unter euch, die schon zu MF Zeiten fotografierten, kennen das doch alles. Bei einer Einstellscheibe mit Schnittbildindikator seht ihr den doch bei sehr lichtschwachen Objektiven auch schwarz. Glaubt ihr etwa, das dort ein kleines Männchen drinsitzt, dass den schwarz anmalt? Was denkt ihr denn, was ihr seht, wenn ihr durch den Schnittbildindikator etwas Schwarzes seht?

Was denkt ihr denn, warum es soviele verschiedene Eisntellscheiben für die Profikameras gab? Und diese waren nicht nur für verschieden lichtstarke Objektive, sondern auch für verschiedene Brennweiten vollkommen unterschiedlich in ihrer Wirkung. Genau das ist die Schwierigkeit für das AF System, dieses alles inter EINEN!!! Hut zu bringen.

Gruß, John

 

[Andreas H]

Zu Zeiten der Analogkameras ohne Autofokus sprach niemand davon... Man hatte einen Schnittbild- oder oder einen Doppelbild - Entfernungsmesser und drehte solange bis das Bild scharf war. Basta !

Technisch gesehen funktionieren doch AF Systeme genauso! Der Motor dreht solange bis auf dem AF-Sensor der maximale Kontrast erreicht ist!

Der AF einer Kompaktkamera funktioniert so wie du es beschrieben hast. Bei einer DSLR erkennt der AF den Versatz zweier Kontrastkurven (ähnlich dem Versatz der Teilbilder eines Schnittbildindikators), errechnet daraus den Grad der Fehlfokussierung und steuert direkt den korrekten Fokus an. Ein mehrfaches Durchlaufen ist bei hinreichendem Licht deshalb nicht der Fall.

Wie soll in einem solchen System das eine Objektiv ein anderes Fokusverhalten zeigen als das Andere (auf der gleichen Kamera!) ??

Auch mit einem dezentrierten Objektiv musste mindestens im Bereich des AF-Sensors die Schärfe sitzen, aber daneben kann es dann anders aussehen.

Eben nicht. Darkroom hat das Prinzip beschrieben. Der AF greift mit Hilfe seines Strahlenteilers zwei Strahlengänge heraus. Wenn diese beiden Strahlengänge nicht in einem Punkt fokussieren sondern in zwei verschiedenen, dann liegt der AF falsch.

Ein weiteres häufig auftretendes AF-Problem liegt an einer Fokusverschiebung beim Abblenden. Die entsteht durch sphärische Aberration (Randbereich des Objektivs fokussiert anders als mittlerer Bereich). Da der AF eine Blende von 5,6 simuliert paßt bei diesen Objektiven bei 5,6 der Fokus genau, bei Offenblende liegt er falsch.

Grüße
Andreas

 

[chessman]

das ist richtig, nur haben manche Linsen eine Anfangsöffnung grösser f5,6

Sowas kommt mir nicht ins Haus

 

[Georgius]

Ein weiteres häufig auftretendes AF-Problem liegt an einer Fokusverschiebung beim Abblenden. Die entsteht durch sphärische Aberration (Randbereich des Objektivs fokussiert anders als mittlerer Bereich). Da der AF eine Blende von 5,6 simuliert paßt bei diesen Objektiven bei 5,6 der Fokus genau, bei Offenblende liegt er falsch.

Grüße
Andreas

Könnte das nicht eher daran liegen das die Ungenauigkeit bei 1,2 mehr auffällt wie mit 5,6.
Wie simuliert der AF eine Blende von 5,6?

 

[frankyy]

Ich kopiere mich jetzt einfach mal selbst:

Wenn man sich jetzt aber die verschiedenen fokalen Ebenen zwischen der letzten Linse des Objektivs (Hinterlinse) und der Bildfläche (Chip) ansieht, dann wird man feststellen, dass die fokale Ebene zwar auf der Bildebene plan ist (oder sein sollte), aber zwischen der Hinterlinse und der Bildebene gewölbt sein kann und eher den Ausschnitt einer Kugel darstellt. Dieser Effekt ist um so stärker, je weitwinkeliger die optische Konstruktion ist und je dichter die Hinterlinse an der Bildfläche liegt.

Die Bildfeldwölbung (das ist wohl hier gemeint) macht sich doch aber nicht im Zentrum des Bildes bemerkbar. Das ist ja eigentlich der Hauptgrund, warum WW-Objektive an den Rändern unscharf werden..

 

[frankyy]

Ein weiteres häufig auftretendes AF-Problem liegt an einer Fokusverschiebung beim Abblenden. Die entsteht durch sphärische Aberration (Randbereich des Objektivs fokussiert anders als mittlerer Bereich). Da der AF eine Blende von 5,6 simuliert paßt bei diesen Objektiven bei 5,6 der Fokus genau, bei Offenblende liegt er falsch.

Grüße
Andreas

Deshalb werden doch mehr und mehr Asphären eingesetzt.. Sind ja heute nicht mehr so teuer, da die meisten (bis ca. 30mm Durchm.) gepresst werden.

Das erklärt aber auch nicht die Unschärfe im Zentrum.

 

[LGW]

Die Hauptursache für den Fehlfokus liegt wohl nach wie vor darin, dass eben nicht "gesucht" wird bis der Fokus "da" ist, sondern wie oben schon beschrieben direkt ermittelt wird "wie weit noch bis scharf", und dann diese Steuerungsinformation einmalig an das Objektiv bzw. den Stangenmotor übergeben wird.

Stellt das Objektiv dann anders als von der Kamera erwartet, gibts einen Fehlfokus.

Hier geistert auch noch ein weiterer Thread herum, der sich mit der Auswirkung des IR-Anteils des Lichts befasst...

 

[Andreas H]

Wie simuliert der AF eine Blende von 5,6?

Der AF verwendet einen Strahlenteiler. Das sind zwei Linsensysteme, die hinter der (virtuellen) Bildebene sitzen und schräg auf denselben Bildpunkt des virtuellen Bildes sehen. Dadurch greifen sie zwei verschiedene Strahlengänge ab die ein und denselben Bildpunkt aufbauen. Der Winkel dieser Linsensysteme zur optischen Achse entscheidet darüber wie weit außen im Objektiv dieser Strahlengang liegt, mit anderen Worten welcher Blende er entspricht.

Sieh dir einfach mal die Arbeitsweise eines Schnittbildindikators auf einer Einstellscheibe an. Das ist genau das gleiche Prinzip.

Deshalb werden doch mehr und mehr Asphären eingesetzt.. Sind ja heute nicht mehr so teuer, da die meisten (bis ca. 30mm Durchm.) gepresst werden.

Das erklärt aber auch nicht die Unschärfe im Zentrum.

Ob Asphären oder nicht, sphärische Aberration gibt es immer noch. Manchmal ist sie konstruktionsbedingt und nicht zu ändern (Nikon AF-D 80-200 ED), manchmal ist sie nur das Ergebnis einer unzureichenden Justage (häufig beim Tamron 2,8/17-50). Und natürlich beeinflußt sphärische Aberration das gesamte Bild. Ein Rodenstock Imagon (der klassische Weichzeichner er mit sphärischer Aberration arbeitet) ist im ganzen Bild weich, nicht nur am Rand.

Sphärische Aberration ergibt ein scharfes Bild das mit unterschiedlich fokussierten Bildern überlagert ist. Bei Abblendung verschwinden die Überlagerungen, dadurch wird das Bild klarer aber der Fokus verschiebt sich.

Bei den meisten Objektiven kann vom Service der Grad der sphärischen Aberration durch Verschieben bestimmter Linsengruppen (meist mit Distanzscheibchen) optimiert werden so daß der AF richtig arbeitet.

Mal abgesehen von optischen Ursachen kann ein Objektiv natürlich auch noch Probleme mit der Mechanik haben (ausgeschlagener AF-Antrieb) bzw. mit der Ultraschallfokussierung die eine korrekte Funktion des AF verhindern.

Die Hauptursache für den Fehlfokus liegt wohl nach wie vor darin, dass eben nicht "gesucht" wird bis der Fokus "da" ist, sondern wie oben schon beschrieben direkt ermittelt wird "wie weit noch bis scharf", und dann diese Steuerungsinformation einmalig an das Objektiv bzw. den Stangenmotor übergeben wird.

Dafür gibt es keinen Anhaltspunkt. Häufig macht - jedenfalls bei D50/70/80 - der AF genau das was er deiner Ansicht nach nicht tut: er regelt noch einmal nach wenn er nicht gleich getroffen hat. Es ist unter guten Bedingungen nur eben nicht immer notwendig.

So ganz verstehe ich den Sinn dieses Threads nicht. Wenn mal sucht, dann findet man eine Fülle von Beispielen bei denen der Service des Objektivherstellers Fokusprobleme erfolgreich beseitigt hat oder bei denen sie durch Austausch des Objektivs behoben wurden.

Grüße
Andreas

 

[LGW]

Dafür gibt es keinen Anhaltspunkt. Häufig macht - jedenfalls bei D50/70/80 - der AF genau das was er deiner Ansicht nach nicht tut: er regelt noch einmal nach wenn er nicht gleich getroffen hat. Es ist unter guten Bedingungen nur eben nicht immer notwendig.

Ahja. Nur das die AF-Systeme der gängingen DSLRs genau so arbeiten. Wenn dir das als "Anhaltspunkt" nicht ausreicht...

Im AF-C funktioniert es natürlich anders.

Wenn man aber z.B. erneut fokussiert (halb durchdrückt), "ruckt" manches Objektiv ja sogar zwischen zwei Einstellungen hin und her... ich sehe da schon Anhaltspunkte

 

[Kersten Kircher]

Sowas kommt mir nicht ins Haus

naja f4 und Zweifachkonverter dann sind wir schon drüber

 

[Andreas H]

Ahja. Nur das die AF-Systeme der gängingen DSLRs genau so arbeiten. Wenn dir das als "Anhaltspunkt" nicht ausreicht...

Sie arbeiten nicht so, jedenfalls bei keiner (D)SLR die ich je hatte.

Natürlich arbeitet der AF so daß der den Grad der Fehlfokussierung errechnet und dann den korrekten Fokus in einem Schritt ansteuert. Er prüft aber offensichtlich nochmal, denn mitunter wird vor der Erfolgsmeldung über LED und/oder Piepton noch kurz korrigiert. Das ist doch - je nach Objektiv - deutlich hörbar und spürbar, oder nicht? Kann es sein daß man das wirklich nicht bemerkt?

Wenn ein Objektiv beim mehrmaligen Betätigen des AF hin- und herruckt, dann hat das allein nicht viel zu sagen, es kann auch einfach Spiel in der Übertragung sein.

Grüße
Andreas

 

[Olaf J.]

Unabhängig von den technischen Details, meine Antwort auf die Frage des Threadstartes heißt: Kein Unfug.
Da ich diverse Fremdherstellerobjektive mit Front- bzw. Backfocus bereits hatte, habe ich die Konsequenz daraus geschlossen nur noch Orginale zu verwenden. Ich hatte einfach keine Lust mehr Objektive durch die Gegend zu schicken und der Gefahr zu unterliegen, dass bei einem Bodywechsel nocheinmal wiederholen zu müssen
Das ist zwar eine Konsequenz die teuer erkauft wird, aber mich bis jetzt nicht entäuscht hat.

 

[Andreas H]

Nun gibt es leider auch einige Nikon-Objektive bei denen AF-Probleme häufiger berichtet werden. Eins davon ist das 1,4/50, bei dem häufig von einer Fokusverschiebung beim Abblenden die Rede ist.

Grüße
Andreas

 

[Olaf J.]

Nun gibt es leider auch einige Nikon-Objektive bei denen AF-Probleme häufiger berichtet werden. Eins davon ist das 1,4/50, bei dem häufig von einer Fokusverschiebung beim Abblenden die Rede ist.

Grüße
Andreas

Mag sein, mein AF-D 50mm/1,4 funktionierte an drei Nikons einwandfrei. Ich habe allerdings noch von keinem Nikkor gehört, welches beim Bodytausch einen Fokusfehler hatte. Mag aber sein, dass es das auch gibt/gab.
Ein weitere Vorteil ist, dass du im schlimmsten Fall Kamera und Objektiv nach Nikon schicken kannst. Versuch das mal mit einem Fremdfabrikat