AF Sensoren: f/8 (Nikon) vs f/5.6 vs f/2.8

globobock · 29. Mai 2012

Eine Verständnissfrage an die Techniker hier (die nicht gerade draußen sind um einfach Bilder zu machen, wie man bei Technikfragen oft als Antwort um die Ohren geworfen kriegt

):

Ich hatte immer gedacht, f2.8 AF Sensoren sind besser als die f/5.6er weil sie das Mehraufgebot an Licht, dass von den f2.8 Objektiven geliefert wird, ausnützen können und deshalb in Lowlight einen Tick genauer sind. Mit dem Nachteil, dass f2.8 ein kleineres DoF hat und deshalb etwas länger braucht um den Schärfebereich zu finden.

Nun haben die Nikons alle nur f/8 AF Sensoren, wie die Specs der D800 z.B. angeben. Das hat den Vorteil dass der AF auch mit Telekonvertern funktionieren, aber wie ist es mit der Genauigkeit? Oder sind die f/8 AF Sensoren der Nikon alle genau so akurat wie die f/2.8 AF Sensoren der Canon?

Wie gesagt, es ist eine Verständnisfrage - ich will kein neues Markenschlachtfeld eröffnen...

Danke für jede Antwort, habe durch googlen keine befriedigende Antwort bekommen - auch die Suchfunktion im Forum hat noch nichts ergeben.

Falls es jedoch schon mal diskuttiert wurde, würde ich mich für den Link bedanken.

globobock · 29. Mai 2012

Zusätzlich:
Es scheint mir eine Philosophiefrage zu sein.

Nikon wirbt, dass deren f8 AF Sensoren ein Upgrade zu den f5.6 sind, im Sinne dass die mit langsameren Objektiven arbeiten können. Soviel ich weiss hat Nikon keine f2.8 AF Sensoren.

Canon dagegen wirbt, dass deren f2.8 Sensoren das Mehrlicht von den schnelleren Objektive besser ausnützen zu können. Wobei einige Schreiber sagen, dass der f2.8 eher zum "feintunen" benutzt wird nachdem der f5.6 Sensor fertig fokussiert hat.

Von der Genauigkeit scheinen sich beide Systeme nichts zu nehmen bzw. lässt sich nicht aus diesen Apperturezahlen rauslesen, mann muss es testen.

Was heisst dass aber für den praktischen Endbenutzer? Was ist erstrebenswerter, der AF bei f8 oder f2.8 (wenn ich von f5.6 als Standard ausgehe)?

Edit:
Hier ein Auszug aus der Nikon-Webseite :

Using an AF NiKKOR lens with an f/5.6 or faster aperture, you can use all 51 AF points for fast and accurate AF detection up to an impressive -2 EV (ISO 100, 20 degrees C), which is approximately the physical limit of the eye to see through an optical viewfinder. What this will provide you with is the ability to shoot more smoothly in low light situations.

Die EV scheint mir ein aussagekräftiger Parameter zu sein.
Bis zu wieviel EV können die Canons fokussieren?

Googlook · 29. Mai 2012

Lese mal die ersten paar Beiträge hier: https://www.dslr-forum.de/showthread.php?t=979864
Dürfte Deine Frage beantworten.

globobock · 29. Mai 2012

Googlook schrieb:
Lese mal die ersten paar Beiträge hier: https://www.dslr-forum.de/showthread.php?t=979864
Dürfte Deine Frage beantworten.

Danke Googlok, starkes Thread!

Ich wollte nur noch diesen Beitrag aus dpreview hinzufügen. Es ist ein Dialog, die jeweils in Italic sind die Antworten auf den jeweils vor ihm kommenden Paragraph.

Am interessantesten für mich ist, dass die physikalischen Maße von f8, f5.6 und f2.8 Sensoren unterschiedlich sind was den Lichtstrahlwinkel und somit auch die Genauigkeit beeinflußt.

ohyva wrote:

Canon defines in the FW at which minimum aperture the camera will try to autofocus.

And there is a good reason for making the decision they made in the firmware.

So people have gone around this limitation when using a TC by either using a dumb TC which does not provide the camera the aperture or by taping those pins over which in the intelligent TC provide the aperture info (which pins you have to look in WEB). This works but the AF performance may be not so good.

It works, but it doesn't work.

AFAIK Canon has put these limitations in their camera FW to ensure the camera will try to aotofocus only when they know it will do so reliably. Is this a good choise or not, it's up the everybody to think. And I do not know if it may cause any harm to the camera if "forced" to try autofocus when not planned, but I've not heard any problems reported after e.g. taping the TC pins.

To understand what's going on, it's helpful to think of light rays from the perspective of the focus sensor. Ignoring the mirrors (the focus sensor doesn't see the mirrors but sees "through" them), an f/2.8 focus sensor works by comparing two light rays. One light ray goes through one part of the lens, and the other goes through another part of the lens. The distance these rays are apart from each other requires the aperture to be f/2.8 or larger. The f/5.6 sensors use light rays that are more parallel than the f/2.8 light rays. This allows focusing through a lens with a smaller aperture, but, because of the narrower angle, the focusing is not as precise. Again, at f/8, the rays are even more parallel. But they are not parallel, there is an angle. If the angle exceeds the aperture of the lens, the aperture of lens housing blocks the light rays. The image is occluded and never reaches the focus sensor.

If taping the contacts allows you to focus, good for you. You've lucked out. But the occlusion could prevent any focusing at all.

So at least in theory, Canon could remove this limitation in all their dSLRs and permit the user to set autofocus with any lens - and let/force the user to test if the AF works with their lens+camera combo or not.

Think of the complaints about cameras not focusing.

Reliable f8 AF require the AF module to be designed for that. This I guess is why Nikon D4 will allow the f8 AF only with some AF points.

The f/8 focus sensors are physically smaller than the f/5.6 ones, which are smaller again than the f/2.8 ones. It's the size that determines the angle of view through the lens as well as the focus precision.

Anyway, that's the way I understand it. Someone who understands it better than I may chime in and trump what I said.

globobock · 29. Mai 2012

Und hier wurde meine Frage bzglh. der Lichtempfindlichkeit von Canon AF Sensoren beantwortet:

Overall sensitivity is how well the AF system performs in low light. The AF sensor is composed of multiple 48-bit line sensors and associated amplifier circuitry - the more amplification (within the limits of signal to noise), the less light needed to focus. AF sensitivity is specified as an EV range, and the lower the first number, the better. For example, the T3i/600D through 5DII can AF down to -0.5 EV, the 1D IV/1DsIII down to -1 EV, and the new 1D X down to -2 EV. EV units are 'stops' so the 1D X can achieve AF in half as much light as the previous 1-series bodies. Sensitivity is used in another context as well, associated with lens aperture (e.g. an f/5.6-sensitive AF point) - in that case, it does not refer to the amount of light (sensitivity is perhaps not the ideal word).

Somit ist die 1DX vergleichbar mit der D4, beides fokussierbar bis zu EV -2, und soviel ich weiss kann auch die 1DX bis zu f8 fokussieren.

Warum Canon und Nikon nicht mit gleicher Sprache bzw. Fachjargon reden wollen wird mir für immer ein Rätsel bleiben...

Inder-Nett · 29. Mai 2012

globobock schrieb:
Ich hatte immer gedacht, f2.8 AF Sensoren sind besser als die f/5.6er weil sie das Mehraufgebot an Licht, dass von den f2.8 Objektiven geliefert wird, ausnützen können und deshalb in Lowlight einen Tick genauer sind. Mit dem Nachteil, dass f2.8 ein kleineres DoF hat und deshalb etwas länger braucht um den Schärfebereich zu finden.

Diese Annahme ist falsch.
Die 2.8er Sensoren nutzen einen Strahlengang aus dem äußeren Randbereich des Objektivs (welcher erst ab Lichtstärke 2.8 zur Verfügung steht). Das ist nicht mehr Licht, sondern es hat bei gleichem Fehlfokus eine stärkere Phasenverschiebung, sodass sich genauer fokussieren lässt.

globobock schrieb:
Nun haben die Nikons alle nur f/8 AF Sensoren, wie die Specs der D800 z.B. angeben.

Auch das ist falsch, nur die mittleren Kreuzsensoren sind für Lichtstärke 8 geeignet.

globobock schrieb:
Das hat den Vorteil dass der AF auch mit Telekonvertern funktionieren,

Genau das ist der Vorteil!

globobock schrieb:
aber wie ist es mit der Genauigkeit?

Das spielt bei Blende 8 aufgrund der größeren Schärfentiefe nicht diese große Rolle.

globobock schrieb:
Oder sind die f/8 AF Sensoren der Nikon alle genau so akurat wie die f/2.8 AF Sensoren der Canon?

Alle Sensoren der D800 arbeiten (lt. Nikon Datenblatt) mit 5.6, d.h. sie sind so genau, wie die Canon 5.6er Sensoren.

globobock schrieb:
Von der Genauigkeit scheinen sich beide Systeme nichts zu nehmen...

Was heisst dass aber für den praktischen Endbenutzer? Was ist erstrebenswerter, der AF bei f8 oder f2.8 (wenn ich von f5.6 als Standard ausgehe)?

Zum Einen sollte man nicht vergessen, dass z.B. im AF-Modul der 5D2 5.6er, 4er und 2.8er AF-Sensoren verbaut sind.

Es gibt Fotografen, die behaupten, dass die Canons treffsicherer arbeiten.
Ich habe inzwischen an verschiedenen Stellen gelesen, dass einige 5.6er Sensoren bei Canon auch durchaus bis Lichtstärke 8 noch funktionieren, das wird nur durch die Firmware momentan unterdrückt.
Ich habe auch irgendwo gelesen, dass man bei Canon angeblich darüber nachdenkt, den Fokus an Lichtstärke 8 über ein Firmware Update frei zu schalten.

globobock schrieb:
Die EV scheint mir ein aussagekräftiger Parameter zu sein.
Bis zu wieviel EV können die Canons fokussieren?

Die EV sagt nur aus, wie Lichtempfindlich die AF-Sensoren sind. Da nehmen sich die D800 und die 5D3 nichts, beide ab -2LW.

globobock · 29. Mai 2012

Inder-Nett schrieb:
Diese Annahme ist falsch.
Die 2.8er Sensoren nutzen einen Strahlengang aus dem äußeren Randbereich des Objektivs (welcher erst ab Lichtstärke 2.8 zur Verfügung steht). Das ist nicht mehr Licht, sondern es hat bei gleichem Fehlfokus eine stärkere Phasenverschiebung, sodass sich genauer fokussieren lässt.

Auch das ist falsch, nur die mittleren Kreuzsensoren sind für Lichtstärke 8 geeignet.

....

Erstmal Danke für Deine Erläuterungen, und auch für Deine Berichtigung - aber wie Du siehst hat sich mein 1/4-Wissen (in der TO) schon hoffentlich auf etwas mehr als 1/2-Wissen (in den Folgebeiträgen) erweitert

Ist es dann aber richtig, dass die 2.8er der Canon genauer fokussieren als die f8er der Nikon (die ja eigentlich verstärkte f8er sind)?

Obwohl, der Unterschied an Genauigkeit grenzt wohl wahrscheinlich an Erbsenzählerei...

Inder-Nett · 29. Mai 2012

globobock schrieb:
Ist es dann aber richtig, dass die 2.8er der Canon genauer fokussieren als die f8er der Nikon (die ja eigentlich verstärkte f8er sind)?

Falsche Frage! Nikon verbaut 5.6er Sensoren, (von denen einige auch bis F8 noch funktionieren) und hat diese Funktion (im Unterschied zu Canon) nicht in der Firmware unterdrückt.

Die 2.8er können genauer fokussieren, als 5.6er.
Ob sich das im Bild bemerkbar macht hängt von verschiedenen Faktoren ab.
Der schönste 2.8er Sensor nützt nämlich wenig, wenn er nicht präzise justiert ist oder wenn z.B. der Fokus-Antrieb des Objektivs nicht eben so genau stellt.

globobock · 29. Mai 2012

Inder-Nett schrieb:
Falsche Frage! Nikon verbaut 5.6er Sensoren, (von denen einige auch bis F8 noch funktionieren) und hat diese Funktion (im Unterschied zu Canon) nicht in der Firmware unterdrückt.

Die 2.8er können genauer fokussieren, als 5.6er.
Ob sich das im Bild bemerkbar macht hängt von verschiedenen Faktoren ab.
Der schönste 2.8er Sensor nützt nämlich wenig, wenn er nicht präzise justiert ist oder wenn z.B. der Fokus-Antrieb des Objektivs nicht eben so genau stellt.

Mein Fehler, ich wollte schreiben dass die Nikoner f8er eigentlich verstärkte 5.6er sind.

Ab wann können dann die 2.8er ihre stärkern ausspielen? Aus Deinem Beitrag lese ich dass er
1. Mit dem entsprechenden Objektiv justiert werden muss
2. Das Objektiv selbst einen präzisen Antrieb hat. Heisst dass, nur mit USM z.B.?

Praktisch heisst es dann letztendlich dass diese ganze f5.6 oder f2.8 Frage nicht wirklich entscheidend ist. Ich würde dann eher auf die Lichtempfindlichkeit (gemessen in EV) schauen, besonders wenn man nur mit dem mittleren Sensor arbeitet, und auch auf die Anzahl der AF-Sensoren (wenn man z.B. viel mit AI Servo arbeiten will).

Inder-Nett · 29. Mai 2012

globobock schrieb:
1. Mit dem entsprechenden Objektiv justiert werden muss

Wenn das Objektiv ab Werk sauber passt, dann muss es nicht justiert werden.

globobock schrieb:
2. Das Objektiv selbst einen präzisen Antrieb hat. Heisst dass, nur mit USM z.B.?

USM ist schneller, über die Genauigkeit sagt das erstmal überhaupt nix.

Pauschale Aussagen dazu lassen sich schwer machen.
Ich habe im letzten Sommer mal eine Foto-Zeitschrift in der Hand gehabt, da haben sie die AF-Treffsicherheit verschiedener Objektive an verschiedenen Kameras durchgetestet.
Da hat sich nix auffälliges abgezeichnet. Allerdings haben die auch eher Objektive aus dem unteren und mittleren Preissegment getestet.

globobock schrieb:
Praktisch heisst es dann letztendlich dass diese ganze f5.6 oder f2.8 Frage nicht wirklich entscheidend ist.

Kommt ganz auf die Ansprüche an.
Ich würde mal sagen, das ist wie mit vielen Dingen, wo man mit Hausmitteln nicht direkt vergleichen kann und wo der letztendliche Erfolg von so vielen Faktoren abhängt, dass man die Bedeutung eines einzelnen Faktors nicht mehr sauber isolieren kann.

globobock schrieb:
Ich würde dann eher auf die Lichtempfindlichkeit (gemessen in EV) schauen...

Die Lichtempfindlichkeit hat bei gutem Licht keinen Einfluss auf die Genauigkeit, die ist nur bei grenzwertigen Lichtsituationen von Vorteil.
Aber auch diese (theoretische) Erkenntnis kann ich in der Praxis nicht bestätigen, ich kann keinen spürbaren Unterschied zwischen den -0,5LW der 60D und den -2LW der 5D3 feststellen.

Letztendlich stellt sich die Frage aber nicht wirklich, weil du als Anwender ohnehin keine Wahl hast! Du bekommst den AF mit der Kamera bzw. mit dem System.
Ich würde diesen einen Unterschied nicht zu einem KO-Kriterium für das eine oder andere System machen, genau wie ich 22/36MegaPixel nicht zu einem KO-Kriterium machen würde.
Was zählt ist das Gesamtpaket!

globobock · 29. Mai 2012

Inder-Nett schrieb:
...

Die Lichtempfindlichkeit hat bei gutem Licht keinen Einfluss auf die Genauigkeit, die ist nur bei grenzwertigen Lichtsituationen von Vorteil.
Aber auch diese (theoretische) Erkenntnis kann ich in der Praxis nicht bestätigen, ich kann keinen spürbaren Unterschied zwischen den -0,5LW der 60D und den -2LW der 5D3 feststellen.

Stimmt - die Frage ist ja, wie oft man in diese Grenzbereiche kommt und wie wichtig die da dann sind.

Letztendlich stellt sich die Frage aber nicht wirklich, weil du als Anwender ohnehin keine Wahl hast! Du bekommst den AF mit der Kamera bzw. mit dem System.
Ich würde diesen einen Unterschied nicht zu einem KO-Kriterium für das eine oder andere System machen, genau wie ich 22/36MegaPixel nicht zu einem KO-Kriterium machen würde.
Was zählt ist das Gesamtpaket!

Nun, die AF ist letztendlich ein Kriterium bei einer Wahl. Aber wie Du schon sagst spielen die Kleiningkeiten hier eher eine kleine Rolle, das Gesamtpaket ist da wichtiger.

Ich würde das AF der 5d3, D700, D800, und 7D in der selben Klasse einstufen (rein auf die Datenblätter basierend), die Feinheiten wo die sich unterscheiden ist eher untergeordnet - m.M.n. .

Womöglich sogar konkurrenzfähig mit der 1ser Klasse von Canon sowie den D3von Nikon.

oaktree · 29. Mai 2012

globobock schrieb:
Ich würde das AF der 5d3, D700, D800, und 7D in der selben Klasse einstufen (rein auf die Datenblätter basierend), die Feinheiten wo die sich unterscheiden ist eher untergeordnet - m.M.n. .

Nein, da sind erhebliche Unterschiede - auch und gerade in der Praxis!

globobock · 30. Mai 2012

oaktree schrieb:
Nein, da sind erhebliche Unterschiede - auch und gerade in der Praxis!

Ich sagte ja nicht dass sie gleich sind, sondern in der gleichen Klasse, nämlich für AF die für bewegungsreiche Motive optimiert sind, was sich besonders in der Anzahl der AF Sensoren zeigt.

Klar gibt es da Unterschiede, aber wenn man eine Kamera NUR wegen der AF aussucht wird man von keinem enttäuscht werden - schätze ich.

Chris_EDNC · 30. Mai 2012

globobock schrieb:
Ich sagte ja nicht dass sie gleich sind, sondern in der gleichen Klasse, nämlich für AF die für bewegungsreiche Motive optimiert sind, was sich besonders in der Anzahl der AF Sensoren zeigt.

Zwischen 7D und 5DIII liegen Welten.

Chris

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