Wer regelt den Autofokus: Objektiv oder Kamera?

Wuschel28m · 4 Juli 2010

Hallo,

ich lese immer wieder, dass manche Objektive Frontfocus haben. Ich dachte meine Kamera stellt scharf und gegelt den Motor entsprechend. Ist dem nicht so? Hat das Objektiv einen Sensor dazu?
Danke für die Information.
Gruß

Manfred

nwsDSLR · 4 Juli 2010

AW: Wer regelt Autofocus, Objektiv oder Kamera

Hallo!

Beide Komponenten arbeiten zusammen. Die Kamera misst die Unschärfe und errechnet somit, wie das Objektiv eingestellt werden muss, um scharfzustellen.
Jedes Objektiv ist aber etwas anders. Am einfachsten kann man sich das vielleicht bei einem Objektiv mit Stangen-AF-Antrieb vorstellen: Die Kamera kennt nicht die Getriebeüberstezung der Mechanik. Also müssen die beiden kommunizieren.

Kamera: "Der Fokus muss 275 cm nach hinten"
Objektiv: "Ok, 275 cm sind bei mir 3,88 Umdrehungen"
Kamera: ...dreht 3,88 Umdrehungen.

Der Fokus wird also nicht einfach so lange verstellt, bis die Kamera "Stopp" sagt, weil sie die Schärfe erkennt. Das ginge zu langsam.

Wenn die Optik des Objektivs nicht perfekt justiert ist, kann die Kommunikation zu Fokusfehlern führen, weil der Chip im Objektiv für eine perfekte Optik ausgelegt ist. Dann kann der Service einen Korrekturwert ins Objektiv eingeben, damit das Objektiv weiß, dass 275 cm bei ihm nicht 3,88 Umdrehungen sondern vielleicht 3,95 sind. Bei zu starken Produktionsfehlern der Optik werden angeblich auch Linsen oder Linsengruppen ausgetauscht. Dies wird scheinbar v.a. dann gemacht, wenn durch die Fehljustierung die gesamte Abbildungsleistung eingeschränkt ist.

So habe ich das jedenfalls verstanden... Eine Offizille Erklärung eines Kameratechnikers habe ich dazu nicht.

Warum die Kameras keine automatische Selbstkorrektur haben, verstehe ich nicht ganz - denn einen Fehlfokus erkennen die AF-Sensoren ja, nur sie können nichts dagegen machen. Wenn ich Kamerahersteller wäre, würde ich anstreben, eine einmalige Selbstkorrektur zu entwickeln, die genau so funktioniert:

Der Fokus wird also nicht einfach so lange verstellt, bis die Kamera "Stopp" sagt, weil sie die Schärfe erkennt. Das ginge zu langsam.

Wuschel28m · 4 Juli 2010

AW: Wer regelt Autofocus, Objektiv oder Kamera

Danke für die schnelle und auch für mich verständliche Antwort!
Würde das dann heißten, dass es sich anbietet (wenn man Zeit hat) immer zweimal zu focusieren? Also ds erste mal sagt die Kamera 275 cm (dann ist der Fehler ggf noch recht groß) und beim zweiten mal gibt sie zum Nachstellen 3cm an. Damit sollte ein möglicher Fehler doch reduziert werden können.

nwsDSLR · 4 Juli 2010

AW: Wer regelt Autofocus, Objektiv oder Kamera

Wuschel28m schrieb:
Danke für die schnelle und auch für mich verständliche Antwort!
Würde das dann heißten, dass es sich anbietet (wenn man Zeit hat) immer zweimal zu focusieren? Also ds erste mal sagt die Kamera 3,43 Umdrehungen (dann ist der Fehler ggf noch recht groß) und beim zweiten mal gibt sie zum Nachstellen 0,15 Umdrehungen an. Damit sollte ein möglicher Fehler doch reduziert werden können.

Nein, leider nicht. Das ist ja das, was ich bemängele...weil es mit der heutigen Kameratechnik noch nicht funktioniert. Ok, meiner Erklärung zu Folge, ist die Frage berechtigt, weil sich der Fehlfokus somit "weg-pendeln" würde. Aber offensichtlich geht das so nicht. Ich weiß nicht genau, wie die beiden Komponenten kommunizieren, daher ist das Beispiel mit den Kommandos auch nur eine anschauliche Vereinfachung.

Tatsache ist wohl, dass die Kamera an einen bestimmten Punkt X fokussieren will und dies dem Objektiv mitteilt. Das Objektiv sagt "Ok, ich sage dir, was du dafür machen musst." und die Kamera macht etwas. Dadurch, dass das Objektiv aber nicht weiß, dass es schlecht justiert ist, führt der Befehl eben nicht zu X sondern immer zu Y. Da kann die Kamera 100 Mal fragen: "Wie stelle ich dich auf X?" und das Objektiv wird immer eine Antwort geben, die zu Y führt.

MasterFX · 4 Juli 2010

AW: Wer regelt Autofocus, Objektiv oder Kamera

nwsDSLR schrieb:
Kamera: "Der Fokus muss 275 cm nach hinten"
Objektiv: "Ok, 275 cm sind bei mir 3,88 Umdrehungen"
Kamera: ...dreht 3,88 Umdrehungen.

Genau genommen funktioniert das etwas anders.
Die Kamera (also der AF-Sensor) misst den Phasenversatz bei gegebener Fokusstellung. Dann errechnet die Kamera die Anzahl der Motorschritte, die nötig sind um des Phasenunterschied auszugleichen und schickt diesen Wert zu dem Objektiv.
Damit das funktioniert erfragt die Kamera zuvor vom Objektiv quasi den Umrechnungsfaktor von Phasenversatz zu Motorschritten. Weiterhin erfragt die Kamera vom Objektiv einen Korrekturwert (das ist der Wert der bei einer Objektivjustage verändert werden kann), der dann zu dem gemessenen Phasenunterschied addiert wird.

Die Kamera weiß nicht wie weit das anvisierte Objekt entfernt ist. Die Fokusdistanz kann jedoch vom Objektiv ermittelt werden und an die Kamera weitergegeben werden (häufig dann in den Exif-Daten zu finden). Zudem wird diese Entfernungsinformation bei Canon auch von den Blitzen ausgewertet um die Blitzleistung optimaler einstellen zu können.

nwsDSLR · 4 Juli 2010

AW: Wer regelt Autofocus, Objektiv oder Kamera

MasterFX schrieb:
Genau genommen funktioniert das etwas anders.
Die Kamera (also der AF-Sensor) misst den Phasenversatz bei gegebener Fokusstellung. Dann errechnet die Kamera die Anzahl der Motorschritte, die nötig sind um des Phasenunterschied auszugleichen und schickt diesen Wert zu dem Objektiv.
Damit das funktioniert erfragt die Kamera zuvor vom Objektiv quasi den Umrechnungsfaktor von Phasenversatz zu Motorschritten. Weiterhin erfragt die Kamera vom Objektiv einen Korrekturwert (das ist der Wert der bei einer Objektivjustage verändert werden kann), der dann zu dem gemessenen Phasenunterschied addiert wird.

Danke für die Erklärung. Das fett Gedruckte bezieht sich dann aber - in genau dieser Form - auf Objektive mit eigenem AF-Motor, oder? Beim Stangen-AF, den ich als Beispiel genommen habe und dessen Motor ja im Kameragehäuse sitzt, müsste ja letztendlich die Kamera eine Information erhalten, die sie umsetzt.

MasterFX · 4 Juli 2010

AW: Wer regelt Autofocus, Objektiv oder Kamera

nwsDSLR schrieb:
Danke für die Erklärung. Das fett Gedruckte bezieht sich dann aber - in genau dieser Form - auf Objektive mit eigenem AF-Motor, oder? Beim Stangen-AF, den ich als Beispiel genommen habe und dessen Motor ja im Kameragehäuse sitzt, müsste ja letztendlich die Kamera eine Information erhalten, die sie umsetzt.

Bei Stangen AF müsste es ähnlich sein, denn es bleibt ja dem Objektiv-Hersteller überlassen wie die Übersetzungsverhältnisse zwischen Stange und Fokusmechanik sind. Oder ist es es so, dass die Stange sagen wir immer 10 Umdrehungen von MFD bis Unendlich macht und die Objektivhersteller müssen ihre Linsen dann so bauen das es passt (hab noch nie eine Kamera mit Stangen AF benutzt)

nwsDSLR · 4 Juli 2010

AW: Wer regelt Autofocus, Objektiv oder Kamera

MasterFX schrieb:
Oder ist es es so, dass die Stange sagen wir immer 10 Umdrehungen von MFD bis Unendlich macht und die Objektivhersteller müssen ihre Linsen dann so bauen das es passt (hab noch nie eine Kamera mit Stangen AF benutzt)

Nein ich denke nicht, deswegen schrieb ich ja auch...

nwsDSLR schrieb:
Jedes Objektiv ist aber etwas anders. Am einfachsten kann man sich das vielleicht bei einem Objektiv mit Stangen-AF-Antrieb vorstellen: Die Kamera kennt nicht die Getriebeüberstezung der Mechanik. Also müssen die beiden kommunizieren.

Mein Nachfragen bezog sich darauf, dass du schriebst, dass das Ganze "etwas anders funktioniert", aber das Einzige, wo du mir ein bisschen widersprichst, ist, dass die Kamera etwas an das Objektiv schickt...und dieses dann die Fokussierungs ausführt. Ich schrieb (bezogen auf Stangen-AF), dass die Info am Ende bei der Kamera landet, da diese dann die Fokussierung ausführt.

Demnach könnte es doch so sein:

AF im Objektiv (USM usw.):

Kamera misst Unschärfe
Kamera kennt dank Objektivchip den Motor des Objektivs und errechnet die Motorschritte zum Scharfstellen
Kamera gibt diese Info digital an Objektiv weiter
Objektiv fokussiert (dank Info und Strom der Kamera) selbst auf den errechneten Punkt

AF in Kamera (Stangen-AF):

Kamera misst Unschärfe
Kamera kennt dank Objektivchip das Getriebe des Objektivs und errechnet die Stangen-Umdrehungen zum Scharfstellen
Kamera stellt mit ihrem Elektromotor den errechneten Punkt mechanisch am Objektiv ein

MasterFX · 4 Juli 2010

AW: Wer regelt Autofocus, Objektiv oder Kamera

Gut, dass bei Stangen AF natürlich nicht an das Objektiv gesendet wird "stell mal auf Position X" erklärt sich ja eigentlich von selbst...

freejack · 4 Juli 2010

AW: Wer regelt Autofocus, Objektiv oder Kamera

Wobei noch zu ergänzen bleibt, dass die Kamera die beschriebenen Schritte so lange wiederholt, bis der Phasensensor "ausreichend scharf" meldet. Bei kurzem Fokusweg klappt das daher oft auf's erste Mal, bei weitem Weg und/oder schlechtem Licht wird dagegen auch schon mal nachgeregelt.

So ganz erklärt dies den Fehlfokus daher noch nicht.

MasterFX · 4 Juli 2010

AW: Wer regelt Autofocus, Objektiv oder Kamera

freejack schrieb:
So ganz erklärt dies den Fehlfokus daher noch nicht.

Der springende Punkt beim Fehlfokus ist, dass der Korrekturwert des Objektivs der Kamera sagt "addiere zu deiner gemessenen Phasendifferenz den Korrekturwert, dann bilde ich scharf ab".
Der Kamera wird also quasi gesagt, dass wenn der AF-Sensor "scharf misst" das Objektiv noch unscharf ist, solange der Korrekturwert noch nicht hinzugerechnet wurde.

Hier nochmal ein Beitrag von Nightshot, der bereits einige Analysen von Canons Übertragungsprotokoll zwischen Kamera und Objektiv angestellt hat: https://www.dslr-forum.de/showpost.php?p=6513596&postcount=16

Smartfish · 4 Juli 2010

AW: Wer regelt Autofocus, Objektiv oder Kamera

Da die Techniken der Hersteller sich sehr unterscheiden, sollte vielleicht erstmal festgelegt
werden, welche Hersteller hier diskutiert werden sollen...

Keksdose · 5 Juli 2010

AW: Wer regelt Autofocus, Objektiv oder Kamera

freejack schrieb:
Wobei noch zu ergänzen bleibt, dass die Kamera die beschriebenen Schritte so lange wiederholt, bis der Phasensensor "ausreichend scharf" meldet. Bei kurzem Fokusweg klappt das daher oft auf's erste Mal, bei weitem Weg und/oder schlechtem Licht wird dagegen auch schon mal nachgeregelt.

Zumindest bei einigen Herstellern ist das nicht so. Dort wird dem Objektiv nur einmal gesagt, wieviele Schritte es zu machen hat. Ein nachfolgende Kontrollmessung und ggf. eine Regelschleife gibt es nicht.
Auf im kontinuierlichen AF misst die Kamera lediglich die Abstandsänderung und teilt dann dem Objektiv mit, wieviele Schritte es erneut zu verfahren hat.

Klaus

MasterFX · 5 Juli 2010

AW: Wer regelt Autofocus, Objektiv oder Kamera

Keksdose schrieb:
Zumindest bei einigen Herstellern ist das nicht so. Dort wird dem Objektiv nur einmal gesagt, wieviele Schritte es zu machen hat. Ein nachfolgende Kontrollmessung und ggf. eine Regelschleife gibt es nicht.

Bei welchen Herstellern ist das so? Bei Canon jedenfalls nicht (vorher wurde das aber angenommen, bis Nightshot sich das Protokoll mal genauer angesehen hat und die ganze Kommunikation zwischen Objektiv und Kamera während des Fokussierens angesehen hat)

Keksdose · 5 Juli 2010

AW: Wer regelt Autofocus, Objektiv oder Kamera

MasterFX schrieb:
Bei welchen Herstellern ist das so? Bei Canon jedenfalls nicht (vorher wurde das aber angenommen, bis Nightshot sich das Protokoll mal genauer angesehen hat und die ganze Kommunikation zwischen Objektiv und Kamera während des Fokussierens angesehen hat)

Dann bin ich nicht Stand

Den Thread von Nightshot kenne ich zwar, habe ihn aber nicht bis zum Schluß verfolgt. Wobei dann bei mir auch wieder die Frage auftaucht, wie es zu Fehlfokus kommen kann?

Klaus

MasterFX · 5 Juli 2010

AW: Wer regelt Autofocus, Objektiv oder Kamera

Keksdose schrieb:
Wobei dann bei mir auch wieder die Frage auftaucht, wie es zu Fehlfokus kommen kann?

Habe ich doch in Post #11 (ganz oben auf dieser Seite) beschrieben.

schubbser · 5 Juli 2010

AW: Wer regelt Autofocus, Objektiv oder Kamera

freejack schrieb:
So ganz erklärt dies den Fehlfokus daher noch nicht.

Du musst Dir das so vorstellen, das Objektiv sagt der Kamera wenn Du mich auf Phasenversatz XYZ stellst, dann ist das Bild auf dem Sensor scharf.

Das blöde an der Sache ist, dass die Hersteller hier von optimalen Vorbedingungen ausgehen. Das heisst 100% ig gleiche Anordnung der gesamten AF-Technik, der Linsen im Objektiv.......... Wenn irgendwas nicht ganz passt, dann gerät das ganze aus dem Lot. Und dann kann der Autofokus auch nix dafür.

Manni1 · 7 Juli 2010

AW: Wer regelt Autofocus, Objektiv oder Kamera

nwsDSLR schrieb:
Am einfachsten kann man sich das vielleicht bei einem Objektiv mit Stangen-AF-Antrieb vorstellen: Die Kamera kennt nicht die Getriebeüberstezung der Mechanik. Also müssen die beiden kommunizieren.
Kamera: "Der Fokus muss 275 cm nach hinten"
Objektiv: "Ok, 275 cm sind bei mir 3,88 Umdrehungen"
Kamera: ...dreht 3,88 Umdrehungen.
Der Fokus wird also nicht einfach so lange verstellt, bis die Kamera "Stopp" sagt, weil sie die Schärfe erkennt. Das ginge zu langsam.

Eindeutig falsch. Stangen-AF bedeutet ja wohl Nikon. Und bei Nikon meldet die Kamera "Richtung weiter" oder "näher" und kontrolliert mit ihrem AF-System das Geschehen. Sie sagt nicht wie weit, sondern am Fokuspunkt Stop...

Wenn es trotzdem zu Fehlfokussierung kommt, dann mag das Objektiv möglicherweise verzögert reagieren. Ist übrigens schon öfter hier diskutiert worden...

Manfred

nwsDSLR · 9 Juli 2010

AW: Wer regelt Autofocus, Objektiv oder Kamera

Manni1 schrieb:
Eindeutig falsch. Stangen-AF bedeutet ja wohl Nikon. Und bei Nikon meldet die Kamera "Richtung weiter" oder "näher" und kontrolliert mit ihrem AF-System das Geschehen. Sie sagt nicht wie weit, sondern am Fokuspunkt Stop...

Wenn es trotzdem zu Fehlfokussierung kommt, dann mag das Objektiv möglicherweise verzögert reagieren. Ist übrigens schon öfter hier diskutiert worden...

Wieso Stangen-AF nur Nikon bedeuten soll, weiß ich zwar nicht, aber dass das Thema schon oft diskutiert wurde, stimmt. Und in diesen Diskussionen wurde schon lange ausgeräumt, dass der AF solange nachstellen würde, bis er "Stopp" sagt. Selbst bezeugen kann ich nicht, was nun richtig ist. Das Thema "Fehlfokus" lässt sich anders aber auch kaum plausibel erklären. Deiner Vemutung nach, müssten Fehlfoki ja dann abhängig von der Richtung, aus der anfokussiert wird, jeweils unterschiedlich sein (mal Front- mal Backfocus).

Manni1 · 9 Juli 2010

AW: Wer regelt Autofocus, Objektiv oder Kamera

nwsDSLR schrieb:
Wieso Stangen-AF nur Nikon bedeuten soll, weiß ich zwar nicht,

Wer baut noch welche?

... wurde schon lange ausgeräumt, dass der AF solange nachstellen würde, bis er "Stopp" sagt. Selbst bezeugen kann ich nicht, was nun richtig ist.

Hierzu siehe etwa
https://www.dslr-forum.de/showthread.php?t=439375&highlight=fehlfokus&page=3