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Wie funktioniert der AF bei Canon genau?

Existieren mehrere Schärfeebenen und werden die auch erkannt, dann entscheidet sich die Kamera für den Vordergrund. Die Motivsituation ist ja auch häufig so, dass man ein Motiv im Vordergrund hat und der Hintergrund unscharf sein soll.
Ganz so würde ich das nicht sehen. Denn die Kamera bzw. der AF-Sensor, arbeitet nach strikt vorgegebenen Algorithmen. Es kann m.E. genauso gut sein, dass auch das weiter entfernte Objekt den Fokus bekommt, wenn der Kontrast stärker ist als der des weiter vorne liegenden Objekts (was üblicher Weise jedoch nicht der Fall ist). Das Objekt was näher an der Kamera dran ist produziert einen stärkeren Phasenversatz als das weiter entfernte. Das weiter entfernte hat jedoch üblicher Weise weniger Kontrast, da die Strukturen immer feiner werden und dadurch nicht mehr so genau/gar nicht vom AF-Sensor wahrgenommen werden. Ich habe mal ein kleines Beispiel skizziert, wie das meiner Meinung nach funktioniert.
 
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Ganz so würde ich das nicht sehen. Denn die Kamera bzw. der AF-Sensor, arbeitet nach strikt vorgegebenen Algorithmen. Es kann m.E. genauso gut sein, dass auch das weiter entfernte Objekt den Fokus bekommt, wenn der Kontrast stärker ist als der des weiter vorne liegenden Objekts (was üblicher Weise jedoch nicht der Fall ist). Das Objekt was näher an der Kamera dran ist produziert einen stärkeren Phasenversatz als das weiter entfernte. Das weiter entfernte hat jedoch üblicher Weise weniger Kontrast, da die Strukturen immer feiner werden und dadurch nicht mehr so genau/gar nicht vom AF-Sensor wahrgenommen werden. Ich habe mal ein kleines Beispiel skizziert, wie das meiner Meinung nach funktioniert.

Was ich schrieb, war eine Kurzzusammenfassung dessen, was Nightshot meinte. Sicher auch etwas vereinfacht dargestellt. Natürlich ist ein Mindestkontrast im Vordergrund nötig, damit das Objekt dort auch erkannt und erfasst wird. Das fiel bei mir unter "Schärfeebene erkennen". Welche Wichtung genau gemacht wird, um sich für eines von mehreren Objekten in unterschiedlichen Entfernungen zu entscheiden, weiß wahrscheinlich nur Canon. Nightshot meinte aber, dass die Algorithmen recht komplex sind.
Man könnte mal Folgendes probieren. Im "Hintergrund" (1-2m) ein Blatt Papier mit einem fetten scharzen Balken, im Vordergrund einen freistehenden dünnen Draht o.ä. Mal sehen, auf was der AF geht. Der Kontrast sollte bei dem schwarzen Balken deutlich größer sein, der Draht ist dafür im Vordergrund. Wer macht's? Ich bin noch auf Arbeit. :)

Übrigens eine schöne Grafik, die Du da mal gemacht hast.

Grüße, Daniel.
 
Ich auch, und meine Kamera ist gerade beim Service :grumble:

Meine nich! :D Okay, ich mach's - aber erst heute Abend. Also Geduld...
 
(nachdem ich mich durch 13 Seiten gelesen habe ,aber zu der Zeit schreibt ja gluecklicherweise keiner mehr :ugly:!)

Zur Funktionsweise des SERVO AI (die zwar schon korrekt beschrieben wurde aber ein wichtiges Element ausgelassen hat):

Servo AI (Artifical Intelligence) misst dauernd nach und teilt die Veraenderung dem Objektiv mit. Wenn jetzt der Spiegel hochklappt, dann versucht der AI Part vorauszubestimmen wie sich der Fokus weiter verhaelt, er raet also . . . :D
(Deswegen kann man im Single Shot auch dauernd nachmessen ohne es "Servo AI" zu nennen :evil:)

Zu dem Bespiel, wenn man die Kamera schwenkt waehrend sie fokussiert (in Single Shot):
Hier halte ich es fuer sehr wahrscheinlich, dass die Kamera, waehrend das Objektiv fokussiert immer wieder sagt, "hey da musst du hin!" Wenn das Objektiv aber die letzte gewuenschte Stelle erreicht, sagt es: "Ich bin da und fertig" und gibt es keine Korrektion mehr.

Dieses Prinzip wuerde also auch Fehlfokus erlauben, aber das Verhalten des Beispiels erklaeren :rolleyes:
 
So, ich habe nun den oben angedachten Test gemacht. Zum Aufbau (siehe Bilder 1-3): Fokussiert wurde auf zwei 4mm breite vertikal angeordnete Balken (100% schwarz oder 50% schwarz, also grau), von denen einer in etwa 60cm Aufnahmedistanz und einer bei etwa 53cm angeordnet war. Die Kamera wurde so positioniert, dass der horizontale Abstand zwischen den Balken ebenfalls etwa 4mm betrug (Übersichtsaufnahme in Bild 4). Im Sucher entsprach das ziemlich genau der Breite der AF-Markierung.

Kamera: Canon EOS 40D, mittleres AF-Feld, ISO200, Single Shot, auf Stativ
Objektive: Canon EF-S 17-55/2.8 bei 55mm und Offenblende (IS aus) sowie EF 50/1.4 bei Offenblende
Beleuchtung: indirekte Raumbeleuchtung mit 300W Halogen, Belichtungszeit 1/10s bei Blende 2.8 bzw. 1/30s bei Blende 1.4.

Bei den verschiedenen Aufnahmen wurde die AF-Markierung auf die jeweiligen Balken bzw. zwischen die Balken positioniert. Für jede Einstellung wurden zwei Aufnahmen gemacht - einmal Fokussierung aus der Nahgrenze, einmal Fokussierung aus dem Unendlichen. Der Auslöser wurde jeweils nur einmal betätigt und dann durchgedrückt (also keine zweite Fokussierung vor der eigentlichen Aufnahme).

Generell stellte ich fest, dass es keinen Unterschied macht, ob man aus der Nahgrenze oder dem Unendlichen fokussiert, das Ergebnis war jeweils gleich.

Die Bilder 5 und 6 zeigen eine Auswahl der Aufnahmen inklusive der AF-Markierung. Zusammenfassend kann man feststellen:
1. Bei Balken mit gleichem Kontrast (schwarz/schwarz oder grau/grau), weiß der AF nicht, worauf er fokussieren soll, wenn die AF-Markierung mittig zwischen den Balken positioniert wird. Meist sind beide Balken unscharf, d.h. der Schärfepunkt liegt dazwischen. Mit dem EF-S 17-55 hat die Kamera immer ausgelöst, mit dem EF 50 ist bisweilen die Auslösung blockiert worden, weil keine erfolgreiche Fokussierung erreicht werden konnte.
2. Bei Balken mit gleichem Kontrast wurde im Allgemeinen dann ein Balken richtig fokussiert, wenn er mindestens mittig in der AF-Markierung liegt bzw. die Markierung auf dem Rand des Balkens liegt, der dem anderen Balken abgewandt ist. Je weiter der zweite Balken also vom AF-Punkt entfernt ist, umso sicherer wird der erste Balken fokussiert, wenn er noch im Bereich der AF-Markierung liegt.
3. Bei Balken mit unterschiedlichem Kontrast (schwarz/grau oder grau/schwarz) gewinnt der schwarze Balken, wenn er noch nahe genug der AF-Markierung ist - selbst dann, wenn der graue Balken noch näher am AF-Punkt ist oder gar genau im Zentrum liegt (hier gewinnt ab und zu auch mal der graue Balken). Man kann hier auch deutlich sehen, dass die AF-Sensoren eine wesentlich größere Ausdehnung haben als die Markierung auf der Mattscheibe darstellt. Die horizontale AF-Zeile des mittleren Sensors scheint bei der 40D etwa 5 mal so lang zu sein als die AF-Markierung breit ist (grobe Schätzung). Eine Bevorzugung des näheren Objekts bei der Fokussierung konnte ich nicht feststellen.
 
Gute Arbeit. Das deckt sich ja alles mit meinen Annahmen, herrlich :D
Als nächstes würde ich gerne mal wissen was für eine Auflösung die Sensorzeilen haben. Dazu müsste man eigentlich nur ein paar Blätter Papier nehmen und mit verschieden Breiten Linien bedrucken und rechnet dann aus in welchen Abstand man die Positionieren muss damit man z.B. 1 Bogensekunde hat und tastet sich dann langsam ans untere Limit.
 
Gute Arbeit. Das deckt sich ja alles mit meinen Annahmen, herrlich :D
Als nächstes würde ich gerne mal wissen was für eine Auflösung die Sensorzeilen haben. Dazu müsste man eigentlich nur ein paar Blätter Papier nehmen und mit verschieden Breiten Linien bedrucken und rechnet dann aus in welchen Abstand man die Positionieren muss damit man z.B. 1 Bogensekunde hat und tastet sich dann langsam ans untere Limit.

Danke! Ich weiß noch nicht so recht, wie die von Dir angedachte Messung funktionieren soll. Vielleicht will ich es auch gar nicht :lol: - it's you turn now :evil:. Die Frage nach der Auflösung der Sensorzeilen kann aber Nightshot sicher beantworten.
 
Bei der 10D sieht das so aus :

10DAFCoverage.jpg
 
Pauschal nicht. Aber ein Beispiel gibt's hier:
http://www.nikonians.org/nikon/d200_multi-cam_af/nikon_d200_multi-cam1000_review_5.html
Und klar - das ist
1) nur ungefähr
2) bei jedem Hersteller, ggf. jedem Kameramodell verschieden

Manfred

Das deckt sich ungefähr mit dem, was man bei Canon beobachtet. Ist auch nicht überraschend, denn irgendwo gibt es ja auch ein Optimum. Da die Kameras über Schärfenachführungsmodi verfügen, muss der Großteil des Bildausschnittes von AF-Zeilen abgedeckt werden, sonst würde die Kamera das bewegte Objekt immer wieder aus den "Augen" verlieren.

Gruß, Daniel.
 
Ich würde dieses Thema gerne nochmals aufgreifen.
Da mir die prinzipielle Funktion des Phasen-AF mittlerweile klarer wird habe ich jedoch genau darum eine Frage.

Da die "gesehenen" Punkte der Sensoren, auf einen bestimmten Phasenversatz eingestellt ein scharfes Bild auf dem Sensor ergeben so kann ich doch davon ausgehen, dass der Sensor (Bild) und der Sensor (AF) jeweils unterschiedliche Abstände zur Auflagefläche haben.
Wenn dies nicht so wäre, dürfte es doch keine "Referenzverschiebungswerte" geben.
 
Zuletzt bearbeitet:
Der rein geometrische Weg vom Licht zum AF Sensor ist deutlich länger als der zum Sensor, was aber nicht verwunderlich ist, da der ja noch seine eigene Sekundäroptik hat. Ich glaube aber das meinst du gar nicht. Sicher wird die "virtuelle Fokuslage" vom AF Sensor nur ungefähr mit der vom Bildsensor überein stimmen, das wird bei der AF Justage vom Gehäuse ausgemessen und in der Kamera als Korrektur hinterlegt.
 
Danke Nightshot,

das mit den Abweichungen war nicht mein Problem, sonder der Einfluss der Brennweite auf die ganze Thematik.

Wenn die Abstände genau gleich wären, und die AF-Sensoren "baugleich" (Abstand und Größe der Pixel) mit dem Bildsensor wären, und angenommen das Licht kommt genauso auf die AF-Sensoren wie es später auf den Bild-Chip kommt, bräuchte man dann die Korrekturwerte für verschiedene Brennweiten?
Unabhängig jetz von der "Feinjustage" der "AF-Ablenkeinheit"
Wenn Du jetzt mit nein (hoffentlich) antwortest habe ich das System verstanden ;)

Ich gehe dann davon aus, dass bedingt durch die Lage an der das "licht" für die AF-Messung abgenommen wird und die zwischenliegende Sekundäroptik und zusätzlich durch die Bauart der AF-Senosoren einen Korrekturwert geben muss.
Bedingt durch diese Konstruktion verschieben sich also bei verschiedenen Objektivbrennweiten dann auch die ganzen "internen Brennweiten" (im AF-System) und müssen über Korrekturwerte angepasst werden.
 
Zuletzt bearbeitet:
Wenn die Abstände genau gleich wären, und die AF-Sensoren "baugleich" (Abstand und Größe der Pixel) mit dem Bildsensor wären, und angenommen das Licht kommt genauso auf die AF-Sensoren wie es später auf den Bild-Chip kommt, bräuchte man dann die Korrekturwerte für verschiedene Brennweiten?
Angenommen mein Auto ist ein Baum, fährt es dann immer noch? Du machst so viele Annahmen, das ist kein AF System mehr.

Ich gehe dann davon aus, dass bedingt durch die Lage an der das "licht" für die AF-Messung abgenommen wird und die zwischenliegende Sekundäroptik und zusätzlich durch die Bauart der AF-Senosoren einen Korrekturwert geben muss.
Da sich mit der Brennweite die Messbasis für die Phasendifferenz ändert, muss die Kamera bei gleicher gemessener Phasendifferenz, aber unterschiedlicher Brennweite, eine andere Anzahl an Motorschritten befehlen. Das würde ich aber nicht als Korrekturwert bezeichnen.
 
Wenn bei Canon im One Shot Modus eine nachträgliche Prüfung des Fokus passieren würde, gäbe es niemals Fehlfokus. Ergo findet keine nachträgliche Prüfung statt, weil es Fehlfokus gibt.

Dieses Problem kann aber dadurch verringert werden, dass ich mehr als einmal fokussiere, d.h., ich betätige kurz hintereinander mehrfach den Auslöser "halb", damit bekommt der AF die Möglichkeit, ein erstes fehlerhaftes Anfahren der Fokusebene, noch zu korrigieren.

Gruß Ulrich
 
@nightshot

ich gebe zu, dass ich die Frage etwas zu "wenndannlastig" gestellt hatte.

Vielleicht noch ein letztes mal.
Mich interessiert das System nicht im Zusammenhang mit der Ansteuerung des Motors im Objektiv, sondern lediglich wie der Body das Bild als scharf erkennt. Gebe zu, das habe ich bei den letzten Posts nicht erwähnt.

Ich möchte lediglich wissen warum verschiedene Objektive veschiedene Phasendifferenzen auf die AF-Sensoren "schicken".

Gehe ich recht in der Annahme, dass bedingt durch die Anordnung der AF-Mess-Technik, bei verschiedenen Brennweiten unterschiedliche Phasenverschiebungen auf den AF-Sensoren auftreten müssen? Und diese "Kompensiert" werden?

Und wäre dann auch richtig, dass gleiche Brennweiten (vorausgestezt die sind wirklich gleich) annähernd gleiche Abweichungen auf den AF-Sensoren ergeben ?

Danke für Deine Geduld.
 
Zuletzt bearbeitet:
Gehe ich recht in der Annahme, dass bedingt durch die Anordnung der AF-Mess-Technik, bei verschiedenen Brennweiten unterschiedliche Phasenverschiebungen auf den AF-Sensoren auftreten müssen? Und diese "Kompensiert" werden?
Ganz exakt müsste ich ja sagen, da die aber an ganz anderer Stelle schon kompensiert werden würde ich dich in die falsche Richtung schicken, also sag ich NEIN.

Und wäre dann auch richtig, dass gleiche Brennweiten (vorausgestezt die sind wirklich gleich) annähernd gleiche Abweichungen auf den AF-Sensoren ergeben ?
Annähernd - ja, exakt - nein. Genau deshalb macht man ja die Justage.
 
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