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Wie funktioniert der AF bei Canon genau?

Hatte gerade eine Idee:

Die interne Kamera Justage könnte doch automatisiert werden. Die Kamera müsste nur zuerst mit zb. dem zentralen AF-Feld fokussieren und danach mit dem Kontrast-AF (wie in Lifeview) (alles natürlich am Stativ mit gleichen Motiven). Die Differenz gülte es dann durch irgendwelche Korrekturparameter auszugleichen.

Erweiterung:
Wenn man den Vorgang für mehrere Distanzen und Brennweiten wiederholten würde, wäre es ein leichtes, eine ganze Korrekturtabelle für spätere Parameterinterpolationen zu errechnen oder zu erstellen.

Kompletter Holzweg? Oder soll ich zum Patentamt eilen?

Wenn das automatisiert ablaufen soll, dann müsste die Kamera wissen, bei welcher Fokusdistanz das Objektiv gerade steht. Das Objektiv scheint das aber nicht mitzuteilen. Es bekommt von der Kamera eine Phasendifferenz genannt und macht dann seinen Mist alleine.
 
Ja, das ist natürlich möglich, aber trivial. Die Rede ist von den Fällen, wo das AF-Modul da sitzt, wo es hingehört. Viele haben mehrere Objektive, die passen und eins, das nicht passt. In dem Fall ist die Position des AF-Moduls sicher korrekt, trotzdem gibt es einen Fehlfokus (bei dem einen Objektiv).

Deswegen müssen auch die Objektive justiert werden.
 
Nur bedingt. Das AF Modul sieht immer recht scharf auch bei starker Defokussierung
Hmm, bin mir nicht sicher, ob ich Dich richtig verstehe. Die MTF eines Objektivs hängt doch nicht vom Sensor dahinter ab.
Ist das anvisierte Objekt hell, so ist der Suchlauf schnell, da der AF Sensor kurz belichten kann, ist es sehr dunkel fährt das Objektiv mit langsamerer Geschwindigkeit, da das AF Modul länger zum Belichten braucht und ansonsten alles verwaschen wäre.
Was ja ein weiteres Argument dafür ist, daß während des Verfahrens nachgemessen wird. Ähnlich würde ich auch bei Verwendung eines TC argumentieren. Nicht wegen der absoluten Helligkeit, sondern weil ein F2.8 Objektiv mit TC nicht mehr den Modus mit erhöhter Präzision des AF nutzen kann, und deshalb öfter misst, also langsamer fährt, was man ja auch in der Praxis beobachtet.
 
Hmm, bin mir nicht sicher, ob ich Dich richtig verstehe. Die MTF eines Objektivs hängt doch nicht vom Sensor dahinter ab.
Und jetzt versteh ich dich nicht.

Ähnlich würde ich auch bei Verwendung eines TC argumentieren. Nicht wegen der absoluten Helligkeit, sondern weil ein F2.8 Objektiv mit TC nicht mehr den Modus mit erhöhter Präzision des AF nutzen kann, und deshalb öfter misst, also langsamer fährt, was man ja auch in der Praxis beobachtet.
Nein hier ist der Grund ein etwas anderer. Ein TC vergrößert einfach nach der Hauptoptik das Bild. Man stelle sich das Objektiv wie einen Diaprojektor vor und der Sensor ist die Leinwand. Mit einem TC wird der Projektor weiter von der Leinwand gerückt und damit wird das Bild auf der Leinwand größer. Das bekommt auch das AF Modul zusehen. Beim AF Modul vergrößert das nun die Messbasis. Hat man einen 2x Konverter angesetzt, so verschiebt sich beim Fokussieren das Muster auf den AF Sensorzeilen doppelt so schnell wie normal. So kurz können die Pixel auf dem AF Sensor gar nicht belichten, dass sie noch ein scharfes Bild zur Auswertung bekommen würden. Daher ist das Objektiv so freundlich und macht einen auf langsam, wenn es einen Konverter gemeldet bekommt. Der Konverter meldet sich auch nur beim Objektiv an, die Kamera weiß erstmal nichts von ihm. Erst wenn sich das Objektiv selbst bei der Kamera anmeldet signalisiert es den Konverter indem es eine andere Objektiv ID schickt.
 
Die Nikonianer sind sich jedoch mit dem Regelkreis recht sicher.

Es gibt keine Unsicherheit - Nikon fokussiert mit einem geschlossenen Regelkreis. Gottlob...

Alles andere bringt Verrenkungen mit sich & Unsicherheiten.


Sinn macht es schon, aber funktioniert das auch so?
Die Sache geht ja so los, dass die Kamera mittels AF-Modul einen konkreten Verfahrweg für das Objektiv bestimmt. Dieser Weg wird an das Objektiv gemeldet und das Objektiv beginnt zu fahren. Wenn jetzt das AF-Modul weiter messen würde und Korrekturwerte errechnen würde, dann müsste es auch jederzeit wissen, wo die Fokussierung des Objektivs gerade steht. Diese Information ist notwendig, um den verbleibenden Verfahrweg zu berechnen.
Wieso? Ich kenn zwar die Konstruktion nicht im Detail, aber wenn ich schon eine Automatik ohne Regelkreis zu bauen hätte, dann wäre der Antrieb ein Schrittmotor. Wenn das Meßsystem dann sagt "523 Schritte gegen Unendlich" dann verfährt dieser Motor halt genau diese Anzahl von Schritten. Da gibt es keinen "verbleibenden Verfahrweg zu berechnen" ... einfach Takte für den Motor.

Die hier gelegentlich gemeldeten Probleme lassen sich nebenbei mit einer solchen Konstruktion am einfachsten erklären...

Noch eine Anmerkung zur geschlossenen Regelschleife: Ich denke dieser Ansatz war nur zu Zeiten und in Systemen sinnvoll, bei denen der Fokusmotor in der Kamera saß. Da musste man nach Erreichen der errechneten Position immer noch das mechanische Spiel herausfahren.

Das macht immer Sinn, nicht bloß bei Uralt-Kameras ;)
Ein Regelkreis fährt halt (von Fällen grottenschlechten Designs mal aggesehen) immer auf einen Sollpunkt - er gleich alle Fehlermöglichkeiten auf einen Schlag aus.

Manfred
 
Zuletzt bearbeitet:
Es gibt keine Unsicherheit - Nikon fokussiert mit einem geschlossenen Regelkreis. Gottlob...

Zusammenfassend - Nikon und Canon fokussieren beide mit einem geschlossenen Regelkreis. Die Fehler entstehen nicht dadurch, dass nur ein möglicherweise ungenauer Befehl an das Objektiv gesendet wird. Messungen finden während des fokussierens statt und das Objektiv wird bis zum Stillstand gesteuert.
Fehler sind eine Folge von optischen Inperfektionen der Linsen.

was vergessen?
 
Wieso? Ich kenn zwar die Konstruktion nicht im Detail, aber wenn ich schon eine Automatik ohne Regelkreis zu bauen hätte, dann wäre der Antrieb ein Schrittmotor. Wenn das Meßsystem dann sagt "523 Schritte gegen Unendlich" dann verfährt dieser Motor halt genau diese Anzahl von Schritten. Da gibt es keinen "verbleibenden Verfahrweg zu berechnen" ... einfach Takte für den Motor.

Der Antrieb ist ein Schrittmotor, aber laut Nightshot funktioniert es dennoch nicht so wie Du es bauen würdest, sondern das AF-Modul meldet auch während des Fokussiervorgangs weiter Phasendifferenzen an das Objektiv. Warum es dann trotzdem zu einem Fehlfokus kommt (Trivialitäten mal außen vor gelassen), weiß ich nicht. So ganz klar ist mir die Funktionsweise des Canon-AFs immer noch nicht.
 
Zusammenfassend - Nikon und Canon fokussieren beide mit einem geschlossenen Regelkreis. Die Fehler entstehen nicht dadurch, dass nur ein möglicherweise ungenauer Befehl an das Objektiv gesendet wird. Messungen finden während des fokussierens statt und das Objektiv wird bis zum Stillstand gesteuert.
Fehler sind eine Folge von optischen Inperfektionen der Linsen.

was vergessen?

Die genaue technische Umsetzung des AFs in beiden Systemen unterscheidet sich deutlich, ist mein Eindruck. Nikon hat einen geschlossenen Regelkreis, bei Canon ist das nicht so klar - zumindest nicht, was man hier genau unter dem Regelkreis zu verstehen hat. Ich sehe nach wie vor Unklarheiten und glaube nach wie vor nicht daran, dass ausschließlich optische Imperfektionen des Objektivs (das AF-Modul sei nicht dejustiert!) schuld an Fehlfoki bei Canon sind.
 
Und jetzt versteh ich dich nicht.
Ist doch gar nicht so schwer :) Je nach Abweichung von der idealen Fokussierung sinkt die Kontrastübertragung in Abhängigkeit von der (Orts-)Frequenz, sprich je unscharf desto weniger Details und damit Details, die keinen Beitrag zur Korrelation mehr leisten können. Je nach Motiv gibt es bei Fehlfokussierung dadurch mehrere etwa gleich gute Korrelationen, sprich Phasendifferenzen. Man würde dann natürlich erstmal den nächsten Fokuspunkt anfahren. Auf dem Weg dorthin können aber neue Messungen zeigen, daß das ursprünglich übernächste oder zweitbeste Korrelationsmaximum besser ist. Dann sollte die Kamera natürlich sofort das Kommando ändern und den zweiten Punkt anfahren lassen.
Hat man einen 2x Konverter angesetzt, so verschiebt sich beim Fokussieren das Muster auf den AF Sensorzeilen doppelt so schnell wie normal.
Exakt, daran hatte ich noch nicht mal gedacht. Ich wollte ausdrücken, daß die Meßbasis auch noch abnimmt, weil nur noch die Prismen für F5.6 aktiv sind. Aber bei F5.6 muß man ja auch nicht mehr so genau treffen.
 
Exakt, daran hatte ich noch nicht mal gedacht. Ich wollte ausdrücken, daß die Meßbasis auch noch abnimmt, weil nur noch die Prismen für F5.6 aktiv sind. Aber bei F5.6 muß man ja auch nicht mehr so genau treffen.

Stimmt, bei f5,6 is die Schärfentiefe ja riesig, oder wie war das nochmal bei 600 oder 800mm ? :rolleyes:
 
Zusammenfassend - Nikon und Canon fokussieren beide mit einem geschlossenen Regelkreis. D
Falsche Zusammenfassung - sie weiter oben. Ein geschlossener Regelkreis umfaßt eben Sensor, Auswertung samt Regelkennlinie und Stellglieder.
Der Unterschied zwischen Regelung & Steuerung ist erheblich - drittes oder viertes Semester Ingenieurstudium...


Ganz sicher nicht. Durch Rückkopplung kann sich ein System überhaupt erst aufschaukeln. Womit ich nichts über Nikon gesagt haben will.
Genau dafür gibt's Ingenieure, die eine passende Regelkennlinie einbauen können. Ich hab genau ein - altes - Fremdobjektiv unter mehr als einem halben Dutzend, bei dem das nicht stimmt. Die Linse fokussiert nicht an jeder Nikon (an den meisten halt schon). Kann man nix machen, ich hab längst was bessres :)


Manfred
 
Zuletzt bearbeitet:
Ganz sicher nicht. Durch Rückkopplung kann sich ein System überhaupt erst aufschaukeln. Womit ich nichts über Nikon gesagt haben will.
So ist es. Sag ich als "Gelber".

Das kann man auch in der Realität beobachten, z. B. wenn man ein Sigma-Objektiv (für Nikon) mit Nikon/Kenko-TK kombiniert. Bei den Nikon-Objektiven meldet sich der TK beim Objektiv an, wie offenbar auch bei Canon, die Sigma-TKs (für Nikon) schalten sich hingegen in die Kommunikation zwischen Objektiv und Kamera ein. In der genannten Kombination weiß daher die Kamera nichts vom TK, und der AF-Regelkreis schwingt.

Die Canoniere sollten bedenken, daß Nikon nach wie vor auch Stangen-AF unterstützt, wo ein Motor in der Kamera am Schraubenzieher dreht und weder Kamera noch Objektiv "wissen", wo der Fokus grade steht. Deshalb muß dort alles in der Kamera ablaufen, und ich vermute (weiß aber nicht), daß auch die AF-S(=USM)-Objektive nur ein einfaches Stellglied enthalten.

Natürlich braucht die Kamera dazu Parameter vom Objektiv, wie eben die Brennweite, ggf. Fokuskorrektur, und wahrscheinlich auch eine Steilheit des AF-Antriebs, um den Regelkreis richtig konfigurieren zu können. Die werden über eine Art SPI-Schnittstelle ausgelesen, ähnlich Canon.
 
Zuletzt bearbeitet:
Stimmt, bei f5,6 is die Schärfentiefe ja riesig, oder wie war das nochmal bei 600 oder 800mm ? :rolleyes:

Tja, einfaches Nachrechnen würde die Erkenntnis bringen, daß bei KB Format, typischen 10m Motiventfernung, 500mm und F4 die Schärfentiefe 9cm beträgt, bei F5.6 12.6cm, also gut 30% Unterschied. Bei 300mm F2.8 und ca 6m Abstand verhält es sich genau so. Bei kürzeren Entfernungen wird der Unterschied sogar noch größer, in Richtung Hyperfokaldistanz natürlich immer kleiner. Das nenne ich deutlich unterschiedliche Genauigkeitsanforderung. Wenn Dir die Zahlen zu abstrakt sind, regel' den Bereich mal manuell an einem passenden Objektiv durch.
 
ohne große Hoffnung hier im Canon-Forum eine sehr objektive Antwort bekommen zu können frage ich trotzdem:

Hat Nikon im Schnitt weniger Probleme mit dem AF als Canon? Oder habe ich zwischen den Zeilen falsch gelesen?
 
ohne große Hoffnung hier im Canon-Forum eine sehr objektive Antwort bekommen zu können frage ich trotzdem:

Hat Nikon im Schnitt weniger Probleme mit dem AF als Canon? Oder habe ich zwischen den Zeilen falsch gelesen?

Denkst Du, dass die Leute im Canon-Forum keine objektive Antwort geben können/wollen? Der ganze Thread war bislang sehr sachlich ohne großes Markengebashe.

Aufgrund der Funktionsweise des Nikon-AFs glaube ich tatsächlich, dass es dort im Schnitt weniger Fehlfokus-Probleme gibt es als bei Canon. Der Colorfoto-Test, der hier verlinkt wurde, deutet auch darauf hin, wenngleich das nur eine kleine Stichprobe mit geringer statistischer Sicherheit war. Nach erfolgter Justage von Objektiv und Kamera, falls notwendig, funktioniert auch der Canon-AF zuverlässig. Aber schöner wäre es natürlich, wenn die Justage de facto gar nicht nötig wäre. Nikon ärgert da seine Kunden weniger als Canon - so mein Eindruck.

Und Du wirst es nicht glauben, aber diese Zeilen haben mir gar nicht weh getan. Dass ich bei Canon gelandet bin, lag einfach an dem, was damals verfügbar und für mich bezahlbar war. Es hätte unter anderen Umständen auch Nikon sein können.

Ich habe im Übrigen kein Fehlfokusproblem an meinen Objektiven. :D
 
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