Ein echter Vergleich wäre es nur, wenn ich die gleichen AF Sensoren benutzt hätte. Das einzige 2,8er Objektiv das ich dabei hatte, war ein 15mm Fisheye und damit kann ich auch keinen vernünftigen Vergleich zu einem 85mm Objektiv machen.
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AF Genauigkeit bei hochlichtstarken Objektiven
Hier nochmal ein Link, den ich irgendwann mal im Forum gefunden habe und der in Englisch ganz gut erklärt, wie ein Schnittbildsucher (und ein davon abgeleiteter AF) funktioniert: http://doug.kerr.home.att.net/pumpkin/Split_Prism.pdf
Zum Aufbau eines AF-Moduls:
AF-Sensoren sind fast so aufgebaut wie normale Sensoren.
Es gibt nur drei Unterschiede:
* um einen Millimeter davor befindet sich eine Platte mit mikroprismatischen Keilen (dieser Unterschied ist wesentlich!)
* Der Sensor hat meist rechteckige Pixel (da nur in einer Richtung eine hohe Auflösung benötigt wird)
* Der Sensor enthält nur dort Pixel, wo sich AF-Punkte befinden (Ökonomie).
Die Entfernung, die Öffnungsgröße und der Ablenkwinkel dieser prismatischen Keile entscheidet über Lichtempfindlichkeit und Umrechnungsfaktor zwischen Bildversatz und Fokusfehler.
========================================================================================
Ein AF, der bis Blende 5 arbeitet:
* bekommt bei kleineren Blendenzahlen als 5 NICHT mehr Licht ab
* bekommt bei größeren Blendenzahlen als 5 weniger Licht ab
* Aus der Grenzapertur ergibt sich der Umrechnungsfaktor für die Umrechnung der Schnittbildverschiebung und dem Fehlfokus
* dieser Umrechnungsfaktor ist für kleinere Blendenzahlen konstant
* dieser Umrechnungsfaktor ist für größere Blendenzahlen weiter steigend.
BEISPIEL A: Zwei sich berührende Keile (Grenzblende 5)
Beispiel A1: Standardfall mit B <= 5
* Der Keil für den Sensor A schneidet die Apertur von 0,00 bis +0,10 heraus
* Der Keil für den Sensor B schneidet die Apertur von -0,10 bis 0,00 heraus
* Die durchschnittliche Apertur des Sensors A bei +0,05 und die des Sensors B bei -0,05
* Der Unterschied der Aperturen ist DA = 0,10
* 1 µm Schnittbildversatz entspricht einem Fokusfehler von 10 µm
=> Die Grenzblende legt den Umrechnungsfaktor fest.
Beispiel A2: zu geringe Apertur mit B >= 5
* Der Keil für den Sensor A schneidet die Apertur von 0,00 bis +0,50/B heraus
* Der Keil für den Sensor B schneidet die Apertur von -0,50/B bis 0,00 heraus
* Die durchschnittliche Apertur des Sensors A bei +0,25/B und die des Sensors B bei -0,25/B
* Der Unterschied der Aperturen ist DA = 0,50/B
* 1 µm Schnittbildversatz entspricht einem Fokusfehler von 2*B µm
=> Wird die Grenzblende unterschritten, ist der Umrechnungsfaktor von der exakten Blendenzahl abhängig (und er wird ungünstiger). Wenn die Blende bekannt ist, sollte das aber trotzdem gehen, auch wenn ein direktes Positionieren fehleranfälliger wird (blendenabhängig, ungünstigerer Wert). Für einen Servomodus wäre aber auch das kein Problem.
BEISPIEL B: Zwei Keile mit Lücke -- zentrale Lichtstrahlen werden weder von Sensor A noch von B genutzt (Grenzblende 5)
Beispiel B1: Standardfall mit B <= 5
* Der Keil für den Sensor A schneidet die Apertur von +0,05 bis +0,10 heraus
* Der Keil für den Sensor B schneidet die Apertur von -0,10 bis -0,05 heraus
* Die durchschnittliche Apertur des Sensors A bei +0,075 und die des Sensors B bei -0,075
* Der Unterschied der Aperturen ist DA = 0,15
* 1 µm Schnittbildversatz entspricht einem Fokusfehler von 6,67 µm
=> Besserer Umrechnungsfaktor (6,67 statt 10), aber 1 Blende unempfindlicher.
=> (hier zwar nicht benannt) Umrechnungsfaktor wird von Vignettierung weniger beeinflußt
Beispiel B2: zu geringe Apertur mit 5 <= B <= 10
* Der Keil für den Sensor A schneidet die Apertur von +0,05 bis +0,50/B heraus
* Der Keil für den Sensor B schneidet die Apertur von -0,50/B bis -0,05 heraus
* Die durchschnittliche Apertur des Sensors A bei +0,025+0,25/B und die des Sensors B bei -0,025-0,25/B
* Der Unterschied der Aperturen ist DA = 0,05+0,5/B
* 1 µm Schnittbildversatz entspricht einem Fokusfehler von 20/(1+10/B) µm
=> Auch besserer Umrechnungsfaktor, aber Empfindlichkeit fällt noch schneller
Beispiel B3: zu geringe Apertur mit B >= 10
* Der Keil für den Sensor A läßt kein Licht durch
* Der Keil für den Sensor B läßt kein Licht durch
* Das war's
=> Ab einer zweiten Grenzblende geht gar nichts mehr
BEISPIEL C: Zwei sich berührende Keile, diesemal aber lichtstärker (Grenzblende 2)
Beispiel C1: Standardfall mit B <= 2
* Der Keil für den Sensor A schneidet die Apertur von 0,00 bis +0,25 heraus
* Der Keil für den Sensor B schneidet die Apertur von -0,25 bis 0,00 heraus
* Die durchschnittliche Apertur des Sensors A bei +0,125 und die des Sensors B bei -0,125
* Der Unterschied der Aperturen ist DA = 0,25
* 1 µm Schnittbildversatz entspricht einem Fokusfehler von 4 µm
=> Höhere Lichtempfindlichkeit, besserer Umrechnungsfaktor
Beispiel C2: zu geringe Apertur mit B >= 2
* Der Keil für den Sensor A schneidet die Apertur von 0,00 bis +0,50/B heraus
* Der Keil für den Sensor B schneidet die Apertur von -0,50/B bis 0,00 heraus
* Die durchschnittliche Apertur des Sensors A bei +0,25/B und die des Sensors B bei -0,25/B
* Der Unterschied der Aperturen ist DA = 0,50/B
* 1 µm Schnittbildversatz entspricht einem 2*B µm
=> Das Elend der Blendenabhängigkeit beginnt eher
BEISPIEL D: Zwei überlappende Keile -- zentrale Lichtstrahlen werden sowohl von Sensor A wie von B genutzt (Grenzblende 5)
Beispiel D1: Standardfall mit B <= 5
* Der Keil für den Sensor A schneidet die Apertur von -0,05 bis +0,10 heraus
* Der Keil für den Sensor B schneidet die Apertur von -0,10 bis +0,05 heraus
* Die durchschnittliche Apertur des Sensors A bei +0,025 und die des Sensors B bei -0,025
* Der Unterschied der Aperturen ist DA = 0,05
* 1 µm Schnittbildversatz entspricht einem Fokusfehler von 20 µm
=> Schlechterer Umrechnungsfaktor (20 statt 10), aber 0,6 Blenden empfindlicher.
Zuletzt bearbeitet:
Vielleicht noch mal ein paar Worte:
* Die Grenzblende beeinflußt leider auch den Umrechnungsfaktor zwischen Versatz der Zeilen und Fokusfehler. Eine Blende mehr (8 statt 5,6) verschlechtert leider auch diesen Umrechnungsfaktor um 40% und verringert die Genauigkeit des AF.
* Ein Abschalten des AF bei größeren Blendenzahlen ist Unsinn.
- Ideal wäre ein Umschalten in einen Closed Loop-Modus, um den Positionierfehler durch Blendenfehler zu vermeiden
* Mischungen aus mehreren AF-Sensoren mit unterschiedlichen Detektionsbereichen ist die Ideallösung.
* Diese können für unterschiedliche Aperturen benutzt werden, aber auch, um größere Distanzen detektieren zu können (ein Sesnor mit einer Grenzapertur von B=1,8 ist für völlige Fehlfokusierungen ziemlich ungeeignet).
* Die Grenzblende beeinflußt leider auch den Umrechnungsfaktor zwischen Versatz der Zeilen und Fokusfehler. Eine Blende mehr (8 statt 5,6) verschlechtert leider auch diesen Umrechnungsfaktor um 40% und verringert die Genauigkeit des AF.
* Ein Abschalten des AF bei größeren Blendenzahlen ist Unsinn.
- Ideal wäre ein Umschalten in einen Closed Loop-Modus, um den Positionierfehler durch Blendenfehler zu vermeiden
* Mischungen aus mehreren AF-Sensoren mit unterschiedlichen Detektionsbereichen ist die Ideallösung.
* Diese können für unterschiedliche Aperturen benutzt werden, aber auch, um größere Distanzen detektieren zu können (ein Sesnor mit einer Grenzapertur von B=1,8 ist für völlige Fehlfokusierungen ziemlich ungeeignet).
Das heißt dann aber doch auch, dass wenn ich einen Konverter einsetze, der sich bei der Kamera nicht meldet und die effektive Öffnung von 5,6 auf 8 vergrößert, er Probleme bereitet. Die Kamera meint immer noch alles wäre mit 5,6 in Ordnung, aber in Wirklichkeit wird der AF dazu neigen Fehlfokussierungen zu unterkompensieren, da Fall A2 oder B2 eintritt. Ist das richtig?
Wenn ich die Funktionsweise des AF richtig verstanden habe, dann JA.
Problematisch sind nicht nur Blende 5,6+TK 1,4 und Blende 4,0+TK 2,0, sondern auch einige Superzooms, die am langen Ende eine Blende von 6,3 haben, aber nur Blende 5,6 melden. Auch dort hat man ohne Mehrfachfokussierung ca. 12% Fokusfehler.
Insgesamt scheint mir bei der Funktion des Autofokus einiges noch große Optimierungspotentiale zu bieten.
Der Fokus liegt zu sehr auf der Optimierung von Sensoren, die optimale Funktion des AF wird aber etwas stiefmütterlich behandelt.
Wenn ich jetzt 12 % Fokusfehler beim "F8"-TK so interpretiere, daß der AF die Fokusebene um +- 6 % um die echte Distanzebene herum plazieren könnte, dürften damit eigentlich kaum noch scharfe Aufnahmen möglich sein, da sich der Fokusfehler z. B. bei 600 mm resultierender Brennweite auf 20 m Abstand deutlich außerhalb der Schärfentiefe befände.
Gegen diese These spricht die Praxis, daß der AF auch beim TK mit resultierender Blende F8, wenn er überhaupt noch scharfstellen kann, durchaus richtig sitzt. Ich kann jedenfalls mit der 20D, dem EF 100-400 und dem Kenko 1,5 keine signifikanten Fokusfehler feststellen, wenn die Kamera tatsächlich auslöst (was sie bei genügend Kontrast auch sehr häufig tut).
Gegen diese These spricht die Praxis, daß der AF auch beim TK mit resultierender Blende F8, wenn er überhaupt noch scharfstellen kann, durchaus richtig sitzt. Ich kann jedenfalls mit der 20D, dem EF 100-400 und dem Kenko 1,5 keine signifikanten Fokusfehler feststellen, wenn die Kamera tatsächlich auslöst (was sie bei genügend Kontrast auch sehr häufig tut).
12,5% Fokusfehler bedeutet, daß die zu fahrende Fokusdistanz zu klein abgeschätzt wird.
Es muß mehrfach fokussiert werden, bei jedem Fokusvorgang bleiben 12,5% Fehler übrig.
Wenn die Kamera aktuell auf +oo fokussiert ist, und sich das Objekt in 100 cm Entfernung befindet, dann wird beim ersten Fokussierversuch die Position 112,5 cm angefahren, beim zweiten Fokussierversuch 101,25 cm, beim dritten 100,137 cm.
Es sieht aber so aus, daß die 350D bei größeren zu fahrenden Fokusdistanzen (mindestens) 2x die zu fahrende Fokusdistanz bestimmt (AF: ONE SHOT, Auslöser einmal durchgedrückt). Für näheres müßte man die Kamera auf eine optische Bank klemmen und Lichtbündel mit definierten Aperturen in die Kamera schicken.
Statt solcher Zahlen wäre eine Graphik der erforderlichen Objektkontraste über dem Lichtwert deutlich aussagekräftiger.
Die Lichtwerte, die überhaupt eine Scharfstellung über AF zulassen, sind nur die halbe Miete. Jeder dieser Werte innerhalb des genannten Intervalls benötigt einen Mindestkontrast, außerhalb des Intervalls reichen 100% Kontrast nicht mal mehr aus.
Welche AF-Modul-Kennlinien sind hier denn abgebildet? Sind es geschätzte/gerechnete Funktionen oder Kennlinien, die irgendein Hersteller offengelegt hat?Statt solcher Zahlen wäre eine Graphik der erforderlichen Objektkontraste über dem Lichtwert deutlich aussagekräftiger.
Weiterer Gedanke (jetzt wird es komplizierter, fürchte ich):
Entsprechend früherer Diskussionen habe der AF einer 300D oder 10D eine Genauigkeit, die hinreichend ist, dass das Motiv so scharf gestellt wird, dass das anvisierte Motiv(detail) nicht ausserhalb der Schärfentiefe der verwendeten Optik zu liegen kommt. Die Fokusgenauigkeit sei damit um ca. 0,02-0,03 mm Z-Kreis-Äquivalent. Der 45-Feld-AF der 1er-Serie sei hingegen so genau, dass er max. 1/3 des erlaubten Z-Kreises danebenliegt, also etwa einem Z-Kreis-Äquivalent von 0,01 mm entsprechend. Dafür seien im AF-Modul CMOS-Sensorzeilen mit engeren Pixelketten verantwortlich.
Nun ist aber im 45-Feld-AF der 1er die Zahl und Art (Kreuz- versus Liniensensoren) der mitwirkenden Sensoren von der Anfangsöffnung der Objektive abhängig. Dass dabei ein zentrales Meßfeld im Kreuzsensor-Modus bei f/2.8 die genannte Genauigkeit erreicht, ist für mich nicht erstaunlich. Bei f/8 aber arbeitet der AF noch weiter, kann aber dann IMO kaum noch die gleichen Genauigkeitsansprüche erfüllen.
Letztlich arbeiten der Wunsch nach AF-Fähigkeit bei f/8 und schlechten Lichtverhältnissen einerseits und der Wunsch nach hoher AF-Genauigkeit und nach peripherer liegenden AF-Feldern andererseits direkt gegeneinander.
Was mir hierbei fehlt, ist eine weitergehende Konfigurierbarkeit. Wie seht Ihr die Chancen für die Durchführbarkeit folgender Wünsche:
Gerne hätte ich peripherer liegende AF-Sensoren und würde dafür gerne einsehen, wenn diese nur noch bei z.B. f/4 und Mindesthelligkeit von +4 EV arbeiten, meinethalben auch langsam (closed loop), Hauptsache aber genau. Im Bildzentrum hingegen wäre es traumhaft, wenn man zwischen einem hoch-genauen Highspeed-Sensor wählen kann, der dann meinethalben wiederum nur bis f/4 geht, dafür aber auch bei -1 EV noch arbeitet. Ein weiterer Sensor ist auch bei f/8 hoch-genau (closed loop oder 3-4 "Kontrollzyklen"), benötigt dafür aber Helligkeiten um 2-20 EV. Versteckte Sensoren könnten z.B. das innere Bilddrittel als Flächensensor bedienen, der dann nur in der Fokusnachführung arbeitet und das Objektiv immer auf den nahesten Motivteil führt, wobei das Motiv dynamisch von Feld zu Feld wechseln darf (also das AF-Feld mit der geringsten Gegenstandsweiten-Prädiktion die Führung übernimmt).
Was mir nicht klar ist - kann der AF überhaupt genauer arbeiten, als die Schärfentiefe des jeweiligen Objektivs zuläßt? Er misst ja schließlich durch dieses Objektiv. Und welche Rolle spielt dabei die Schärfe, bzw. Kontrastleistung bei Offenblende? Der tatsächliche Z-Kreis müßte somit ja ebenfalls durch das Objektiv vorgegeben sein. Und zu guter Letzt: Könnte es sein, dass auch die Längenwelle des Lichts, bzw. die Motivfarbe eine Rolle spielt, und so bei Kunstlicht eine Fehlmessung provoziert werden kann? (Letzteres habe ich nicht experimentell überprüft, meinte aber mal ein solches Phänomen festgestellt zu haben.)
Huha, das hört sich wirklich kompliziert an... periphere AF-Sensoren gibt's ja schon, und ausgefeilte Fokusnachführung/gekoppelte Messfelder/Präferenz des nächsten Objekts ebenso. Ich hatte gestern mal die Bedienungsanleitung der D200 in der Hand, und da standen diese Features zum Teil so drin (ausgenommen die Genauigkeit des AFs bei welcher Blende und Lichtwert natürlich, das wird kaum ein Hersteller veröffentlichen). Aber jetzt frag' mich bitte nicht, wie gut das in der Praxis funktioniert.
Ein Objektiv "besitzt" weder Schärfentiefe noch Z-Kreis. Es hat lediglich *eine* echte Fokusebene. Die Schärfentiefe ist als Toleranzmaß ein Resultat unserer limitiert guten Bildwahrnehmung. Wenn also ein Sensor die Fokusebene mit Sensorzeilen erfasst, deren Pixel z.B. nur 3 µm Breite in der zu messenden Richtung (und vielleicht 6 µm Breite in der anderen Richtung) haben, dann sollte diese Sensorzeile eigentlich auf ein Z-Kreis-Äquivalent von 0,005 mm fokussieren können. Da mittlerweile Zeilensensoren auch enorm schnell arbeiten können, wäre ein closed loop-Verfahren IMO schon denkbar. Selbst in miserabelstem Licht könnte man dann unter Opferung von AF-Tempo die Zuverlässigkeit hoch halten.
Ein berechtigter Einwand, wobei dies nur bei solchen Objektiven eine Rolle spielen sollte, die in der Tat einen größeren Farbfehler produzieren. In hoch lichtstarken und nicht perfekt auskorrigierten Teleobjektiven könnte dabei z.B. die longitudinale chromatische Abberation (LCA) zu Problemen in der Farb-Berücksichtigung spielen. In der Regel dürfte dabei die Fokusebene durch den grünen Kanal dominiert werden, was bei Kunstlicht mit geringem Grünanteil dann schon eine stärkere Auswirkung hätte.
Für die Bildgestaltung wären mir 9 Sensoren recht, die in den Schnittpunkten der Geraden liegen, die den Sensor in drei bzw. in zwei Teile teilen. Einige Fokuspunkte der 1D(I/II/IIn) lägen hierfür schon halbwegs richtig, für Vollformatsensoren liegen sie mir immer noch zu nahe am Zentrum. Die Fokuspunkte der 5D sind in der Lage für mich nicht ideal, da das Hauptmotiv stark in die Bildmitte gezwungen wird - oder nur noch der one-shot-Modus verwendet werden kann.
Leider nur simuliert. Das genaue Verhalten ist mit so einer Graphik immer noch nicht beschrieben, aber so etwas wär' erst mal besser als eine Range-Angabe, die nichts über notwendige Minimalkontraste aussagt, die aber für die Praxis sehr wichtig sind.
Die Genauigkeit eines AF kann man nicht als Größe des Z-Kreises, sondern nur als Positioniergenauigkeit angeben. Beispiele wären +-50 µm oder +-15 µm.
Dieser Wert ist außerdem ein Bestwert, der sich bei geringerem Kontrast und schlechten Lichtverhältnissen verschlechtert. Die von mir angegebene Kurve müßte damit für eine etwas genauere Beschreibung durch ein Farbplot ersetzt werden, der farbkodiert die Positioniergenauigkeit angibt, z.B.
* schwarz = keine Funktion des AF
* rot = 70...100 µm Fehler
* orange = 50...70 µm Fehler
* gelb = 35...50 µm
* grüngelb = 25...35 µm
* grün = 18...25 µm
* blau = <18 µm
Die Unschärfe Z durch Fokusfehler hängt von der eingestellten Blende ab.
50 µm bei Blende 10 ergibt einen Unschärfekreis von ca. 5 µm, bei Blende 2,8 sind von 18 µm und bei Blende 1,4 von 35 µm.
Beispiel für zwei AF-Systeme. Eines mit 50 µm Fehler, eines mit 30 µm Fehler und 15 µm bei Linsen mit Blende 2,8 und besser durch zweiten AF-Sensor, der mit breiteren Lichtbündeln arbeitet:
Die Genauigkeit des AF ergibt sich nicht nur aus dem Pixelabstand des AFs, sondern auch aus dem SNR des gewonnenen Signals. Die Genauigkeit des AF hört nicht bei der Pixelgröße auf, wenn man richtige Mathematik für die Korrelation benutzt.
Allerdings sind feine Pixel hilfreich, um mit geringerem SNR zurechtzukommen und keinen zu starken Kontrastverlust bei feinen Strukturen zu bekommen.
Den Kontrast, den der AF-Sensor sieht, hängt von mindestens vier Faktoren ab
* Kontrast des Objekts
* MTF der Abbildung in Sensorrichtung (Verringerung durch unscharfe Abbildung)
* MTF der Abbildung quer zur Sensorrichtung (Sensoren die auf hohe Empfindlichkeit getrimmt sind, werden hier fehleranfälliger)
* Zeitliche Verschmierung (der AF wird genauso eine Belichtungszeit haben wie der normale Sensor, bei geringem Licht wird diese länger und länger und verhindert Scharfstellung bei zu wackliger Handhabung. Ein IS bringt auch hier Vorteile!
Man muß zwischen präzisen und genauen AF-Sensoren unterscheiden ;-)
Genaue Sensoren bestimmen bei großen zu überbrückenden Distanzen die Fahrdistanz relativ genau, aber sie bestimmen sie nie präzise.
Präzise Sensoren bestimmen bei kleinen Distanzen geringe Restfehler ziemlich präzise, bei großen Distanzen die Fahrdistanz sind sie aber sehr ungenau.
Das beste ist eine Kombination aus beiden Sensoren, am besten dann noch in zwei oder mehreren Variationen.
AF-Sensor 1:
* Schneidet den Strahlenbündel zwischen Blende 8 und 11 aus.
* Übersetzungsfaktor: 1 µm Shift = 9,26 µm Fokusfehler
* Arbeitet sehr präzise bis Blende 8, bis Blende 11 noch unpräzise
* Nutzt nur wenig Licht, daher vergleichsweise lichtunempfindlich
* Vergleichsweise unempfindlich für Vignetierung
* Liefert noch Signal bei völliger Fehlfokussierung
AF-Sensor 2:
* Schneidet den Strahlenbündel zwischen Blende 5,6 und oo aus.
* Übersetzungsfaktor: 1 µm Shift = 11,2 µm Fokusfehler
* Arbeitet präzise bis Blende 5,6, darüber wird er unpräzise
* Nutzt etwa 5,3x so viel Licht wie P AF-1
* Reagiert empfindlicher auf Vignettierung
* Größere Probleme bei völliger Fehlfokussierung
AF-Sensor 3:
* Schneidet den Strahlenbündel zwischen Blende 2,8 und oo aus.
* Übersetzungsfaktor: 1 µm Shift = 5,6 µm Fokusfehler
* Arbeitet präzise bis Blende 2,8, darüber wird er unpräzise
* Nutzt etwa 10,5x so viel Licht wie P AF-1
* Reagiert empfindlicher auf Vignettierung
* Größere Probleme bei völliger Fehlfokussierung
AF-Sensor 4:
* Schneidet den Strahlenbündel zwischen Blende 1,4 und oo aus.
* Übersetzungsfaktor: 1 µm Shift = 2,8 µm Fokusfehler
* Arbeitet präzise bis Blende 2,8, darüber wird er unpräzise
* Nutzt etwa 10,5x so viel Licht wie P AF-1
* Reagiert empfindlicher auf Vignettierung
* Größere Probleme bei völliger Fehlfokussierung
Je nach verbleibendem Restfehler wird der Autofokus von AF-Sensor 1 nach AF-Sensor 3 oder 4 delegiert. Diese haben immer größere relative Fehler, aber immer bessere absolute Fehler. Verbessern könnte man die großen zu erwartenden relativen Fehlern durch Lernen des Systems, indem es intern die Ergebnisse der Sensoren untereinander korreliert. Mindestens bei Festbrennweiten müßte das gut bis sehr gut funktionieren.
Siehe oben. Mindestens zwei Typen von AF-Sensoren.
Vieles ist möglich, meist ist der Aufwand der Implementierung nur gering, aber die Trägheit bei großen Firmen entsprechend groß. Solange die Kunden nicht auf die Barrikaden gehen, bleibt mancher Stuß Jahrzehnte bestehen, auch wenn es jeder Hobbyprogrammierer besser machen würde.
Roll your Own ;-)
Bei Bau eines AF gibt es ein paar mechanische Parameter und ein paar elektrische.
* Strahlenbündel von 1/B1 ... 1/B2 nutzen
* Breite der AF-Sensoren
* Länge der AF-Sensoren
* Belichtungszeit als Funktion des Lichtwertes
Beim Zusammenbau mehrerer AF-Sensoren
* Bei welchem Fehlfokus werden welche (Teil-)Sensoren benutzt?
* In welcher Reihenfolge werden die Sensoren abgefragt?
* Wann wird die Fokussierung für beendet betrachtet?
Geschwindigkeit gibt es für die Sensoren an sich nicht. Einen AF-Sensor kannst Du wahrscheinlich mehrere tausend mal pro Sekunde abfragen. Begrenzungen ergeben sich eher durch die Signalverarbeitung (Autokorrelation und Maximumsuche). Da ein scharfer Fokus für hochauflösende Bilder (mindestens) genauso wichtig wie viele Megapixel ist, ist ein dedizierter AF-Prozessor der richtige Weg.
Ansonsten wäre mein Traum-AF auch einer, der so funktioniert
* Fokus-Startpunkt in der Bildmitte
* Draufhalten auf das Objekt mit diesem Punkt und Auslöser halb drücken
* Jetzt hält die Kamera den Fokus, egal ob
** das Objekt näher kommt oder sich entfernt
** egal, ob das Objekt sich auf dem Bild bewegt
Bei den meisten dynamischen Objekten versaut der AF den Bildaufbau, weil man das Objekt maximaler Schärfe genau in die Mitte nimmt. Verstellen des AF-Punkts frißt zu viel Zeit und außerdem ist die Dichte der Punkte ähnlich wie die von Oasen in der Wüste.
Zuletzt bearbeitet:
Mal 'ne andere Frage - wie sieht's eigentlich mit der mechanischen Umsetzung der Fokusgenauigkeit aus? Im Gegensatz zu Objektiven mit manuellem Fokus ist der Einstellweg von modernen AF-Optiken ja recht kurz, vor allem, wenn sie ursprünglich mal für 24x36 gerechnet wurden und jetzt an APS-C Sensoren verwendet werden. An nach langer Benutzung ausgeleierte AF-Getriebe (Stangen-AF) mag ich da noch gar nicht denken...
Der Übersetzungsfaktor zwischen Fokusring und Entfernung ist nicht zu verwechseln mit dem Übersetzungsfaktor zwischen AF-Motor und Entfernung.
Die sehr kurze Skale moderner AF-Objektive dient eher dazu, daß der AF-Motor nicht so viel Fokusring verschieben muß und sich auf die Verschiebung von Linsen konzentrieren kann.
Ungenauigkeiten spielen aber bei kleinerem Z-Kreis-Durchmessern eine größere Rolle.
Daher ist Digital-Crop von den Anforderungen höher als
Analog. Umgenauigkeiten entstehen durch:
* Meßfehler des AF
* Umkehrspiel des AF-Antriebs
* Falsch abgestimmte Abbremswege
Letzt beide entfallen bei USM-Antrieben, wie gut sie bei Spindelantrieben beherrschbar sind, weiß ich nicht.
In den Spezifikationen steht es ja definitiv anders, also hab ich mal mit der 5D und dem Canon 85/1,2 I gespielt. Das fokussiert schön langsam und man kann beobachten was die Kamera macht. Die Testumgebung war die Fensterbank mit Blick nach draußen. Der Fokus stand auf nah und das Objektiv sollte nun auf unendlich gehen. In dem Moment, in dem die Fokussierung beginnt wird wieder auf die Fensterbank geschwenkt (natürlich alles OneShot). Der Motor läuft auch erstmal Richtung unendlich, aber schon auf halbem Weg dreht er um und geht wieder auf nah. Der AF Sensor wird also auch während der Fokussierung im closed loop abgefragt! Nahe am Schärfepunkt wird noch mehrmals für Feinkorrekturen nachgebessert. Ich konnte 3 bis 4 Nachbesserungen zählen. Sichtbar sind diese Korrekturen nicht (zu schnell), aber durch den mega Glasklotz von Objektiv kann man die Erschütterungen spüren, wenn der Motor sich in die andere Richtung bewegt. Erst wenn die Bestätigungs LED aufleuchtet wird der loop beendet und die Fokussierung gilt als abgeschlossen. Eine 300D zeigte das gleiche Verhalten, von daher gehe ich davon aus, dass alle Canons so arbeiten. Anscheinend sind die Kameras doch etwas intelligenter, als wir zuerst glaubten.
Dann hab ich noch mal eine Frage. Es gibt doch auch Mattscheiben, die bis auf die Fresnellinse einfach klar sind. Es sind die hellsten, eignen sich aber nicht zum Scharfstellen. Ändert sich bei denen durch Abblenden die Sucherhelligkeit? Ich denke doch ja. Ein Schnittbild ist doch aber auch nichts anderes, nur dass noch zusätzlich "um die Ecke" geschaut wird. Wird es nun auch dunkler (ich meine nicht das abrupte schwarz werden)?
Und noch was zu den doch immer recht mittig angeordneten AF Feldern. Könnte es sein, dass sie am Rand gar nicht funktionieren können, da sie am Rand nicht durch eine irgendwie geartete virtuelle Pupille sehen könnten?
Klingt gut. SIcherlich gibt es auch von der Optik-Seite her Informationen, die den AF dazu veranlassen, seine Arbeitsweise zu ändern. Fast jeder kennt z.B. die Verlangsamung des AF bei Nutzung von Konvertern oder Zwischenringen.
Eine klare Mattscheibe? Ist das nicht ein Widerspruch in sich?
Dies mag schon zu den Gründen gehören. Die Contax N-Serie Kameras hatten einen eigentlich schon ganz netten 5-Punkt AF (angeordnet wie die "Fünf" auf einem Würfel) mit relativ weit peripher liegenden AF-Punkten.
Stimmt, so kann man das einfacher testen. Ich hatte der Kamera ein schmales ringförmiges Lichtbündel mit etwa f/8 eingetrichtert. Der Fokus verfährt sich erst und dreht dann um.
Stark streuende (und damit vergleichsweise dunkle) Scheiben reagieren direkt auf die eingestellte Blende des Objektivs und eignen sich zum Scharfstellen.
Gering oder nicht streuende Scheiben (die vor allem bei helladaptierten Auge deutlich! heller sind) reagieren bis zu einer gewissen Blende mit Helligkeitszunahme, gehen dann aber in die Sättigung. Der Punkt der Sättigung hängt vom Pupillendurchmesser des Auges ab.
Gering oder nicht streuenden Scheiben MÜSSEN und stark streuende KÖNNEN zusätzlich mit optischen Elementen kombiniert werden, die den Mittelpunkt der Streukeule in Richtung Pupille ablenken. Geeignet sind dafür sowohl Fresnel-Optiken wie auch massive Linsen.
Man kann die Eigenschaften
* stark streuend + Fresnel
* Mikroprismen + Fresnel
miteiander kombinieren. Nur stark streuend + Miskroprismen ist unsinnig.
Mikroprismen und Schnittbildindikatoren sind nicht streuende Scheiben. Beide spiegeln Licht aus unterschiedlichen Aperturbereichen Richtung Auge.
Das Bild wird ab einer gewissen Blende nicht mehr heller, unterhalb einer gewissen Blende wird das Bild bei diesen Scheiben aber sehr viel schneller dunkler als bei normalen Fresnel-Scheiben. Weiterhin fällt dann eine starke Abhängigkeit von der genauen Position der Augeneintrittpupille auf.
Dachte ich auch erst, ist aber zumindest in der Theorie nicht so. In der Praxis werden aber Randbereiche durch zunehmende Vignettierung schlechter und asymmetrischer mit Licht versorgt. Daher sind AF-Bereiche um so schlechter geeignet, um so "randiger" sie sind.
Nein. Nur die ersten Mattscheiben waren "Mattscheiben".
Man kann simple mattierte Flächen durch nicht mattierte Flächen ersetzen.
Man kann die Eigenschaften der Mattscheibe über die Fläche variieren. Bei klassischen Mattscheiben ist sie weitgehend konstant, in Mikroprismen-Gebieten schwank sie sehr stark mit dem Ort.
Die Eigenschaften sind:
* Streuwinkel
* Ablenkwinkel horizontal
* Ablenkwinkel vertikal
Klar kann man dies, meine Anspielung ging nur dahin, ob man dies dann eigentlich noch "Mattscheibe" nennen sollte?
Ich muss gestehen, dass ich das "Prinzip Mattscheibe" noch nicht ganz verstehe. Ich glaubte verstanden zu haben, dass der Ablenkwinkel die klare Darstellung des Zwischenbildes ergibt. Was mir unklar ist, ist z.B. welchen Einfallswinkel die Mattscheibe noch nutzt, und warum eine gröbere Körnung die manuelle Fokussierbarkeit verbessern soll.
Beim Abblenden eines 50/1.4 auf f/2 kann man z.B. kaum erkennen, dass das Sucherbild dunkler würde. Bedeutet dies, dass die von den Blendenrändern herstammenden Strahlanteile kaum mehr im Zwischenbild der Mattscheibe repräsentiert sind? Bedeutet eine gröbere Körnung, dass genau diese "Eintrittsapertur" vergrößert wird, durch den größeren Streuwinkel in der Abstrahlung dafür das im Okular verbleibende Licht vermindert ist ("dunklere" Mattscheibe)?
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