Frage zur Funktionsweise des Autofokus

AW: Frage Funktionsweise Autofokus

toocool schrieb:

Ganz übel wird's bei DSLRs, die zwar LV über den Hauptsensor machen, aber keinen Kontrast-AF haben sondern zum Scharfstellen erst den Verschluß zumachen und den spiegel runterklappen müssen, damit der Phasenvergleichs-AF Licht bekommt. Lahmer geht's nimmer......

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Oh ja , hab ich grade bei 'ner Olympus eines Bekannten beobachtet. Der hat bisher mit 'ner Kompakten fotografiert & nutzt nun sein tolles LiveView als Sucher. Mit der ganzen mehrfachen Spiegelklapperei ist die DSLR jetzt langsamer als jede alte Kompaktkamera...

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joyraider schrieb:

*piep* - ist nun mein Anliegen zuuuuu primitiv? Joy

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Keine Ahnung - Deine Sprache aber schon...

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toocool schrieb:

Eine DSLR kann die Schärfe gar nicht nachprüfen, weil sie gar keinen Sensor dafür hat!

Eine DSLR hat einen Phasenvergleichs-AF, das heißt: die Entfernung zum Motiv wird mittels Triangulation ermittelt und dann diese Position mit dem Fokussiermotor gezielt angefahren.

Ob das jetzt wirklich scharf ist oder nicht sieht die Kamera gar nicht. Dafür bräuchte sie einen (schnarchlahmen) Kontrast-AF.

Das ist nicht "peinlich" sondern, wenn korrekt justiert, einfach "State-of-the-Art" weil es rasend schnell, bei wenig Licht und, wie gesagt: wenn korrekt justiert, auch absolut zuverlässig funktioniert.

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Hmm ....

toocool schrieb:

Eine DSLR kann die Schärfe gar nicht nachprüfen, weil sie gar keinen Sensor dafür hat!

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Erklärst Du mir dann bitte, wie das funktioniert, dass ... wenn ich manuell scharf stelle, leuchtet irgendwann das eine oder andere AF-Messfeld im Sucher kurz auf, wenn am betroffenen AF-Sensor scharf gestellt wurde. Wie funzt dann das ...? Ohne dass die Kamera die Schärfe kontrolliert (was sie ja Deiner Meinung nach auch nicht kann ...

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phototipps.com schrieb:

Erklärst Du mir dann bitte, wie das funktioniert, dass ... wenn ich manuell scharf stelle, leuchtet irgendwann das eine oder andere AF-Messfeld im Sucher kurz auf, wenn am betroffenen AF-Sensor scharf gestellt wurde. Wie funzt dann das ...? Ohne dass die Kamera die Schärfe kontrolliert (was sie ja Deiner Meinung nach auch nicht kann ...

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Ganz einfach: die Kamera trianguliert natürlich trotzdem die Entfernung und sobald die gemessene Schärfeebene "glatt" ist meldet die Kamera "scharf".

Wenn man sich aber mal die Ausschußrate dabei ansieht, merkt man schon daß die Kamera da mehr schätzt als misst......

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Und das könnte sie nicht auch beim normalen AF-Betrieb, um sich davon zu überzeugen, dass das Objektiv wirklich das gemacht hat, was es von ihm verlangt hat?

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Manni1 schrieb:

Oh ja , hab ich grade bei 'ner Olympus eines Bekannten beobachtet. Der hat bisher mit 'ner Kompakten fotografiert & nutzt nun sein tolles LiveView als Sucher. Mit der ganzen mehrfachen Spiegelklapperei ist die DSLR jetzt langsamer als jede alte Kompaktkamera...

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Sehr lustig finde ich auch den Kontrast-AF der Canon 50D. Da entfällt zwar das Spiegelklappen aber es dauert ca. 3(!) Sekunden, bis das Bild scharf ist. Warum gibt es keinen Kontrast-AF in einer DSLR, der zumindest so schnell ist wie der einer Kompakten?

Aber eigentlich ist es auch unnötig. Der AF der DSLR stellt so schnell und präzise scharf, dass ich einen Kontrast-AF gar nicht vermisse. LiveView nutze ich ohnehin nur für mauelles Scharfstellen in speziellen Situationen.

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phototipps.com schrieb:

Und das könnte sie nicht auch beim normalen AF-Betrieb, um sich davon zu überzeugen, dass das Objektiv wirklich das gemacht hat, was es von ihm verlangt hat?

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Wie soll sie sich denn davon überzeugen, wenn die Entfernungseinstellung vom Objektiv "gemeldet" wird.
Der AF-Sensor mißt die Entfernung zum Objekt (sagen wir 5m) und befiehlt dem Objektiv geh auf 5m. Wie soll denn Kontrolliert werden, ob das Objektiv auf 5m ist? Der Phasen-AF mißt die Entfernung zum Objekt, nicht ob dieses scharfgestellt ist. Es ist also nötig, daß einerseits die Kamera genau eingestellt ist, sprich die Entfernung genau mißt und andererseits, daß das Objektiv diese Entfernung genau einstellt.

So zumindest mein Verständnis.

Gruß,

Axel

P.S beim Manuellen Fokussieren wird dann eben auch die gemessene Entfernung mit der am Objektiv eingestellten verglichen. Sobald diese übereinstimmt leuchtet dann (bei Nikon) der grüne Punkt.

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phototipps.com schrieb:

Und das könnte sie nicht auch beim normalen AF-Betrieb, um sich davon zu überzeugen, dass das Objektiv wirklich das gemacht hat, was es von ihm verlangt hat?

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Ein berechtigter Einwand, zugegeben. Da hab ich jetzt so auch keine Erklärung für parat. Zumal die Kamera bei alten Objektiven ohne Elektronik ja gar nicht wissen kann, wie der Fokussierring steht.....

Wenn die Kamera allerdings wirklich "sehen" könnte wenn's scharf ist, dann gäbe es wohl kaum soviele objektivabhängige Fokusprobleme.....

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Stimmt, irgendetwas scheint bei meiner Theorie auch nicht zu stimmen, da sonst ja auch kein "Pumpen" auftrten dürfte (bzw. ich kann es nur so erklären, daß die AF-Sensoren ja auch erst einmal einigermaßen scharf sehen müssen um zu messen).

Schade, dachte ich hätte das System kapiert.

Gruß,

Axel

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Hier habe ich eine Beschreibung gefunden, die es ganz gut erklärt.
http://colormanagement.dietmar-wueller.de/?p=21
Es wird sowohl die Position der Strukturen ermittelt als auch deren Kontrast. Der AF misst auch während der Verstellung nach und korrigiert gegebenenfalls. Anders wäre der Prädiktions Autofokus nicht möglich. Der Unterschied in der Phase (Abstand der Strukturen auf den beiden Sensoren) ist ein Maß für den zu verstellenden Weg. Übereinstimmung der Strukturen bei gleichzeitig maximalem Kontrast bestimmen den Fokuspunkt. Damit wird auch klar, warum bei fehlenden Strukturen - was ja fehlenden Kontrast bedeutet - der AF versagt. Im WW-Bereich wird es auch deshalb ungenauer, weil auch für den AF-Sensor die Schärfentiefe immer größer wird. Das hat zur Folge, dass Unterschiede im Versatz der Teilbilder schwerer zu erkennen sind. Dem AF-Sensor geht es insofern nicht besser als unserem Auge. Der Sensor löst auch nur ein bestimmtes Raster auf, denn es sind Fotodiodenzeilen z. B. die das Bild zerlegen. Deshalb gibt es auch Strukturen, die bei genügend grosser Ausdehnung über die Fläche den AF-Sensor irritieren können. Irgendwo habe ich mal eine noch genauere Beschreibung der Funktion gesehen. Wenn ich sie wiederfinde stelle ich sie hier rein.

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Thunderclap schrieb:

Sie kontrolliert aber nicht mehr nach sondern verlässt sich auf das Objektiv!

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Offensichtlich stimmt das nicht, denn ein lichtschwaches Superzoom 28-200 pumpt auf einer D70.

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Stimmt auch nicht. Der Autofokus funktioniert wie ein Regelkreis und erst wenn die Regelabweichung nicht mehr korrigiert werden kann ist der bestmögliche Fokus gefunden.

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Wolfgang_R schrieb:

Stimmt auch nicht. Der Autofokus funktioniert wie ein Regelkreis und erst wenn die Regelabweichung nicht mehr korrigiert werden kann ist der bestmögliche Fokus gefunden.

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Dann dürfte es aber keinen objektivabhängigen Fehlfokus geben, sondern höchstens kameraabhängigen.......also scheint deine Beschreibung auch irgendwo noch zu haken.

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Wolfgang_R schrieb:

Stimmt auch nicht. Der Autofokus funktioniert wie ein Regelkreis und erst wenn die Regelabweichung nicht mehr korrigiert werden kann ist der bestmögliche Fokus gefunden.

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toocool schrieb:

Dann dürfte es aber keinen objektivabhängigen Fehlfokus geben, sondern höchstens kameraabhängigen.......also scheint deine Beschreibung auch irgendwo noch zu haken.

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Gibt beide Verfahren (open loop und closed loop). Bei Canon wird nicht noch einmal nachgemessen, ob der AF sitzt. Am Ende kann noch mal kurz nachjustiert werden. Da wird aber nicht der AF kontrolliert, sondern das Objektiv überprüft, ob es den Befehl der Kamera korrekt ausgeführt hat und regelt ggf. etwas nach. Bei Nikon ist es meines Wissens gleich.

Bei Pentax z.B. wird nachgeregelt, zumindest war das früher so. Dadurch ist der AF zwar präzise, aber langsam.

Edit: Olympus verwendet wohl auch closed loop.

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erdbeerhund schrieb:

Bei Pentax z.B. wird nachgeregelt, zumindest war das früher so. Dadurch ist der AF zwar präzise, aber langsam.

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Bei Pentax gibt's aber auch tlw. Probleme mit objektivabhängigem Fehlfokus. Zwar seltener als bei Canon, aber doch ab und an......

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Schön langsam glaube ich auch, dass wohl die meisten so genannten Informationen nicht mehr als Mutmaßungen sind.

Ich frage mich ernsthaft, wie ein Sensor erkennen soll, wohin es fokkusieren muss, wenn das Objektiv lediglich ein unscharfes Bild liefert. Ich meine, wenn ich die Kamera auf Unendlich stelle und ein nahes Objekt anvisiere, so muss es für den AF-Sensor nicht anders aussehen als ob ich das Objektiv auf die Naheinstellgrenze stelle und ein weit entferntes Objekt anvisiere. In beiden Fällen sehe ich im Sucher ein verschommenes Etwas. Was "sieht" hier der AF-Sensor anders als ich beim Blick durch den Sucher?

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Axel66 schrieb:

Schade, dachte ich hätte das System kapiert

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Siehe Beitrag #20. Beim Verfahren ändert sich die Info von weniger scharf zu schärfer. Beim Überfahren der richtigen Einstellung fällt dieser Wert wieder ab. Dann schaltet die Fokuselektronik den Rückwärtsgang ein. Die Fokussierung pendelt ums Maximum - kann man bei manchen Objektiven gut beobachten.
Steht der Motor, kann das Meßsystem keine Richtung mehr vorgeben.

@phototipps.com:
Ganz einfach - das Meßsystem hat 2 Sensorsysteme; eines liefert bei Fehlfokus ein positives, das andere ein negatives Signal... und andersrum, wenn der Schärfepunkt nicht weiter sondern näher liegt.

Manfred

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Wolfgang_R schrieb:

Der AF misst auch während der Verstellung nach und korrigiert gegebenenfalls. Anders wäre der Prädiktions Autofokus nicht möglich. Der Unterschied in der Phase (Abstand der Strukturen auf den beiden Sensoren) ist ein Maß für den zu verstellenden Weg. Übereinstimmung der Strukturen bei gleichzeitig maximalem Kontrast bestimmen den Fokuspunkt.

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Sehe ich auch so.

Damit wird auch klar, warum bei fehlenden Strukturen - was ja fehlenden Kontrast bedeutet - der AF versagt. Im WW-Bereich wird es auch deshalb ungenauer, weil auch für den AF-Sensor die Schärfentiefe immer größer wird. Das hat zur Folge, dass Unterschiede im Versatz der Teilbilder schwerer zu erkennen sind. Dem AF-Sensor geht es insofern nicht besser als unserem Auge. Der Sensor löst auch nur ein bestimmtes Raster auf, denn es sind Fotodiodenzeilen z. B. die das Bild zerlegen. Deshalb gibt es auch Strukturen, die bei genügend grosser Ausdehnung über die Fläche den AF-Sensor irritieren können. Irgendwo habe ich mal eine noch genauere Beschreibung der Funktion gesehen. Wenn ich sie wiederfinde stelle ich sie hier rein.

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Weshalb ich bei Verwendung eines Zoom-Objektivs immer mit der langen Brennweite fokussiere & dann die gewünschte Brennweite einstelle
Manfred

AW: Frage Funktionsweise Autofokus

phototipps.com schrieb:

Schön langsam glaube ich auch, dass wohl die meisten so genannten Informationen nicht mehr als Mutmaßungen sind.

Ich frage mich ernsthaft, wie ein Sensor erkennen soll, wohin es fokkusieren muss, wenn das Objektiv lediglich ein unscharfes Bild liefert. Ich meine, wenn ich die Kamera auf Unendlich stelle und ein nahes Objekt anvisiere, so muss es für den AF-Sensor nicht anders aussehen als ob ich das Objektiv auf die Naheinstellgrenze stelle und ein weit entferntes Objekt anvisiere. In beiden Fällen sehe ich im Sucher ein verschommenes Etwas. Was "sieht" hier der AF-Sensor anders als ich beim Blick durch den Sucher?

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Schon mal durch den Sucher einer analogen SLR mit Schnittbildindikator geschaut? Da kann man auch sehr schön erkennen wie eine vertikale Linie in der unteren und oberen Hälfte des Schnittbildindikators versetzt dargestellt wird, auch wenn rings um den Schnittbildindikator das Bild völlig unscharf ist. Je unschärfer, desto grösser der Versatz. Kein Versatz heisst scharf. Der AF-Sensor in einer DSLR funktioniert nach genau demselben Prinzip. Nur kann er aus dem Versatz im voraus berechnen, wie weit das Objektiv verstellt werden muss. Das gilt für One Shot.

Im Servo-Modus wird zwar zwischendrin gemessen und mit predictive AF sogar vorausberechnet, wo der AF liegen müsste. Das ändert aber am Prinzip rein gar nichts.

Edit:
@Manni1: Gibt es für diese wilden Theorien irgendwo eine Quelle?

Edit2: Habe auf die Schnelle noch ein Bild von einem Schnittbildindikator gemacht. Bitte nicht auf die Qualität achten. Das ist aus der freien Hand mit einer kleinen Powershot durch den Sucher einer Minolta SLR. Es sollte aber klar werden, dass der AF-Sensor nicht das gleiche verschwommene Bild wie der Fotograf sieht.

Für diejenigen, die die analogen Zeiten gar nicht mehr kennen: der Kreis in der Mitte ist der Schnittbildindikator, der Ring drum herum ist der Mikroprismenring.

Edit3: Unter dem folgenden Link ist sehr gut erklärt wie der AF durch Phasenvergleich funktioniert. Ist leider auf Englisch, eine vergleichbare Erklärung auf Deutsch habe ich leider noch nicht gefunden.
Principle of the Split Image Focusing Aid

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Axel, das ist eine sehr gute Beschreibung des Funktionsprinzips. Danke.
Zur Auswertung der Sensorsignale werden dann von Hersteller zu Hersteller verschiedene Regelalgorithmen eingesetzt. Dieser hat dann abhängig von der Unternehmensphilosophie unterschiedliche Prioritäten - schnell oder präzise oder ein Kompromiss aus beidem. Vielleicht auch Objektivöffnungs- und brennweitenabhängig.
Wer mehr über das komplexe Thema Regelungstechnik wissen will findet hier etwas: http://www.roboternetz.de/wissen/index.php/Regelungstechnik