Frage zur Funktionsweise des Autofokus

[Manni1]

AW: Frage Funktionsweise Autofokus

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[Manni1]

AW: Frage Funktionsweise Autofokus

Frage zu "@Manni1: Gibt es für diese wilden Theorien irgendwo eine Quelle?"

welche Theorien?

Das Prinzip von Regelkreisen wurde in einem anderen Beitrag schon erklärt. Regelkreise tendieren zum Pendeln um einen Sollwert. Und bei manchen Kombinationen Kamera/Objektiv ist ein regelrechter Pump-Effekt zu erkennen.

 

[S-Bahn]

AW: Frage Funktionsweise Autofokus

Schon mal durch den Sucher einer analogen SLR mit Schnittbildindikator geschaut? Da kann man auch sehr schön erkennen wie eine vertikale Linie in der unteren und oberen Hälfte des Schnittbildindikators versetzt dargestellt wird, auch wenn rings um den Schnittbildindikator das Bild völlig unscharf ist. Je unschärfer, desto grösser der Versatz. Kein Versatz heisst scharf. Der AF-Sensor in einer DSLR funktioniert nach genau demselben Prinzip. Nur kann er aus dem Versatz im voraus berechnen, wie weit das Objektiv verstellt werden muss. Das gilt für One Shot.

Im Servo-Modus wird zwar zwischendrin gemessen und mit predictive AF sogar vorausberechnet, wo der AF liegen müsste. Das ändert aber am Prinzip rein gar nichts.

Edit2: Habe auf die Schnelle noch ein Bild von einem Schnittbildindikator gemacht. Bitte nicht auf die Qualität achten. Das ist aus der freien Hand mit einer kleinen Powershot durch den Sucher einer Minolta SLR. Es sollte aber klar werden, dass der AF-Sensor nicht das gleiche verschwommene Bild wie der Fotograf sieht.

Für diejenigen, die die analogen Zeiten gar nicht mehr kennen: der Kreis in der Mitte ist der Schnittbildindikator, der Ring drum herum ist der Mikroprismenring.

Edit3: Unter dem folgenden Link ist sehr gut erklärt wie der AF durch Phasenvergleich funktioniert. Ist leider auf Englisch, eine vergleichbare Erklärung auf Deutsch habe ich leider noch nicht gefunden.
Principle of the Split Image Focusing Aid

Danke für diese ausführlichen Worte - jetzt bringt es wenigstens mir ein wenig Licht ins Dunkel.

Dann wäre es im Prinzip ja nur noch wünschenswert, wenn nach der OK-Meldung vom Objektiv die Kamera einfach nochmals eine Kontrollmessung vornimmt. Denn damit müssten sich doch etwaige Fehlfokkusierungen - wenn schon nicht beheben, dann aber zumindest relativ leicht feststellen lassen.

Also ICH würde mir so eine Funktion von den Herstellern wünschen; meinetwegen auch manuell ein- und ausschaltbar, sodass jeder Fotograf für sich entscheiden kann, ob er nun einen schnellen AF haben will - oder doch eher einen sicheren.

Bzw eine Frage bleibt dann aber doch noch: Nehmen wir an, ich habe ein Objektiv mit einem extremen Fokus-Problem - und ich visiere damit mein Motiv an, drücke halb den Auslöser durch, worauf die Kamera die Fokusdifferenz zu erkennen glaubt und dem Objektiv den Befehl erteilt, die Fokus-Linsengruppe entsprechend zu bewegen. Wenn ich JETZT nochmals den Auslöser halb durchdrücke, dann müsste der AF ja noch immer eine falsche Fokkusierung festellen und dem Objektiv wiederum den Befehl für einen Fokuswechsel erteilen - in diesem Fall dann eben mit einer geringeren Differenz. Sprich: je öfter ich diesen Schritt setze, umso näher müsste ich mich dann doch dem tatsächlichen Fokuspunkt nähern? Oder sehe ich das falsch?

Die Kamera schien das jedoch bei meinem Tamron 2.8/17-50mm nicht zu bestätigen. Wie ist DAS dann erklärbar?

 

[Nico_F]

AW: Frage Funktionsweise Autofokus

Also ICH würde mir so eine Funktion von den Herstellern wünschen; meinetwegen auch manuell ein- und ausschaltbar, sodass jeder Fotograf für sich entscheiden kann, ob er nun einen schnellen AF haben will - oder doch eher einen sicheren.

Wozu? Wenn das vorhandene System einwandfrei funktioniert braucht man das doch gar nicht. Bei mir funktioniert das ohne Probleme. Außer das Objektiv hat einen Fehler. Dann wird es umgetauscht. Deswegen finde ich auch die Möglichkeit zur Justage des Fokus in der Kamera überflüssig.

 

[S-Bahn]

AW: Frage Funktionsweise Autofokus

Wozu? Wenn das vorhandene System einwandfrei funktioniert braucht man das doch gar nicht. Bei mir funktioniert das ohne Probleme. Außer das Objektiv hat einen Fehler. Dann wird es umgetauscht. Deswegen finde ich auch die Möglichkeit zur Justage des Fokus in der Kamera überflüssig.

Ich denke, man braucht nicht über ein wozu nachdenken und diskutieren. Meine 40D hat mit Sicherheit Funktionen integriert, auf die ich gerne verzichten kann (als simples Beispiel möchte ich die vielen Motiv-Programme nennen) - und trotzdem nehme ich zur Kenntnis, dass sie nun mal da sind. Solange ich nicht gezwungen werde, diese Funktionen auch zu verwenden, ist das bloße Vorhandensein der Funktion auszuhalten. Deswegen eben mein Vorschlag in die Richtung, dass Du es Dir aussuchen kannst, WIE die Kamera verfahren soll. Damit hättest Du das, was Du brauchst und ich hätte, was ich brauche!

 

[Nico_F]

AW: Frage Funktionsweise Autofokus

Damit hättest Du das, was Du brauchst und ich hätte, was ich brauche!

Schon klar. Du darfst dir das ja auch gerne wünschen. Aber dein Beispiel mit den anderen Funktionen passt nicht. Denn deine Wunschfunktion soll ja einen Fehler beheben, den es eigentlich nicht geben dürfte wenn alles korrekt funktioniert. Dann würde ja niemand diese Funktion brauchen. Abgesehen davon macht natürlich jede weitere Funktion die Kamera teurer und fehleranfälliger.

 

[Manni1]

AW: Frage Funktionsweise Autofokus

Dann wäre es im Prinzip ja nur noch wünschenswert, wenn nach der OK-Meldung vom Objektiv die Kamera einfach nochmals eine Kontrollmessung vornimmt. Denn damit müssten sich doch etwaige Fehlfokkusierungen - wenn schon nicht beheben, dann aber zumindest relativ leicht feststellen lassen.

Hab ich zu erklären versucht. Und wenn das Objektiv oder das Meßsystem einen falschen Sollwert angepeilt hat (warum auch immer, Spiegel oder Linsen dejustiert z.B.) dann wird das bei der nächsten Messung nicht besser werden.

Manfred

 

[Manni1]

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... Meine 40D hat mit Sicherheit Funktionen integriert, auf die ich gerne verzichten kann (als simples Beispiel möchte ich die vielen Motiv-Programme nennen) - und trotzdem nehme ich zur Kenntnis, dass sie nun mal da sind. Solange ich nicht gezwungen werde, diese Funktionen auch zu verwenden, ist das bloße Vorhandensein der Funktion auszuhalten. Deswegen eben mein Vorschlag in die Richtung, dass Du es Dir aussuchen kannst, WIE die Kamera verfahren soll.

Das hieße - übertragen vom Fehlfokus auf ein unzureichendes Motivprogramm - daß Du ein zweites Motivprogramm benutzt, um eine mit dem ersten ermittelte falsche Belichtung auszugleichen. Soll das eine Lösung sein?

 

[erdbeerhund]

AW: Frage Funktionsweise Autofokus

welche Theorien?

Das Prinzip von Regelkreisen wurde in einem anderen Beitrag schon erklärt. Regelkreise tendieren zum Pendeln um einen Sollwert. Und bei manchen Kombinationen Kamera/Objektiv ist ein regelrechter Pump-Effekt zu erkennen.

Es ist mir bis heute nicht gelungen herauszufinden, bei welchen Kamera-Objektiv-Kombinationen und in welchen Situationen dieser Pump-Effekt auftritt. Ich bezweifle nicht, dass es ihn gibt. Aber mich würde interessieren, wodurch genau er hervorgerufen wird. Es kann sich eigentlich nicht um ein Pendeln um den Sollwert handeln, denn dabei sollte der Wert, um den verstellt wird, schnell sehr klein werden. Die zweite Möglichkeit, die mir einfällt, kommt auch nicht in Frage. Wenn der AF keinen Anhaltspunkt findet, dann fährt er ein Stück in eine Richtung und schaut, ob da die Messung fúnktioniert. Wenn nicht, geht's in die andere Richtung. Dann ist allerdings auch schon Schluss, egal ob er scharf stellen konnte oder nicht. Das kann jeder, der eine Canon hat, schnell überprüfen. Manuell mittlere Entfernung einstellen, AF einschalten, Objektivdeckel drauf und Auslöser halb durchdrücken und halten. Objektiv fährt zuerst auf die Naheinstellung und dann auf Unendlich und fertig. Also auch kein Pumpen.

Bei der Frage nach den Quellen habe ich mich auf die folgenden Beiträge von Dir bezogen.

Die Kameraelektronik kann keine absolute Schärfe messen sondern bloß die Veränderung während der Fokussierung. Steht die Entfernung auf dem angepeilten Punkt, gibt's keine Info mehr, obs woanders schärfer sein könnte.

Bei Phasenvergleich geht das eben doch. Die Aussage ist korrekt für Kontrast-AF, der aber in DSLRs selten zum Einsatz kommt und wenn dann nur im Live View (zumindest bei Canon und Nikon). Bei Kontrast-AF ist es tatsächlich so, dass das Objektiv zuerst einmal in eine Richtung verstellen muss, um überhaupt herauszufinden, in welcher Richtung das Bild schärfer wird bzw. der Kontrast grösser wird.

Beim Verfahren ändert sich die Info von weniger scharf zu schärfer. Beim Überfahren der richtigen Einstellung fällt dieser Wert wieder ab. Dann schaltet die Fokuselektronik den Rückwärtsgang ein. Die Fokussierung pendelt ums Maximum - kann man bei manchen Objektiven gut beobachten.
Steht der Motor, kann das Meßsystem keine Richtung mehr vorgeben.

Nein, nur beim Kontrast-AF kann festgestellt werden, dass der Wert (=gemessener Kontrast) wieder kleiner wird. Bei Phasenvergleich wird entweder gar nicht mehr nachgemessen oder erst am Ende. Beim zweiten Verfahren kann es natürlich zu dem von Dir beschriebenen Pendeln ums Maximum kommen. Eine kontinuierliche Messung gibt es allerdings bei beiden Verfahren nicht.

Ganz einfach - das Meßsystem hat 2 Sensorsysteme; eines liefert bei Fehlfokus ein positives, das andere ein negatives Signal... und andersrum, wenn der Schärfepunkt nicht weiter sondern näher liegt.

Diese Aussage war der Hauptgrund für meine Nachfrage. Das mit den zwei Sensorsystemen habe ich so noch nirgends gehört oder gelesen. Deshalb meine Frage nach den Quellen.

 

[S-Bahn]

AW: Frage Funktionsweise Autofokus

Hab ich zu erklären versucht. Und wenn das Objektiv oder das Meßsystem einen falschen Sollwert angepeilt hat (warum auch immer, Spiegel oder Linsen dejustiert z.B.) dann wird das bei der nächsten Messung nicht besser werden.

Manfred

Dann ist die Frage für mich noch offen, was genau der Befehl an das Objektiv ist:

[_] Fokkusiere um 8,23 Meter in Richtung unendlich (dies wurde hier schon mehrfach so kolportiert)

oder

[_] Fokkusiere auf 23,66 Meter

* Zutreffendes bitte ankreuzen.

In beiden Fällen müsste bei einer neuerlichen Messung die Kamera zumindest feststellen, dass nicht korrekt fokkusiert worden ist und daher neuerlich einen Befehl an das Objektiv richten. Im lezteren Fall würde sich dann hinterher gar nichts ändern, wenn das Objektiv eben nicht auf 23,66 Meter fokkusiert, sondern beispielsweise auf 21,49 Meter (Frontfokus). Wenn aber ersteres zutrifft, kann man - zumindest zur Not - zu scharfen Bildern kommen, weil sich damit die Schärfeebene sukzessiv der Realität nähert. Und gerade in meinem Fall wäre das reichlich hilfreich gewesen, da ich nicht mehr die Zeit hatte, auf die Justierung meines Tamrons zu warten.

 

[Manni1]

AW: Frage Funktionsweise Autofokus

Es ist mir bis heute nicht gelungen herauszufinden, bei welchen Kamera-Objektiv-Kombinationen und in welchen Situationen dieser Pump-Effekt auftritt.

Nikon D50 / Tamron Zoom 28..200mm in Telestellung.

Ich bezweifle nicht, dass es ihn gibt. Aber mich würde interessieren, wodurch genau er hervorgerufen wird. Es kann sich eigentlich nicht um ein Pendeln um den Sollwert handeln, denn dabei sollte der Wert, um den verstellt wird, schnell sehr klein werden.

Das ist auch der Regelfall. Beim alten Tamron eben nicht oder nur bei kurzen Brennweiten. An 'ner F801 funktioniert es einwandfrei.
Das Pendeln um den Sollwert ist ein bekanntes Phänomen schlecht abgestimmter Regelkreise.

Nein, nur beim Kontrast-AF kann festgestellt werden, dass der Wert (=gemessener Kontrast) wieder kleiner wird. Bei Phasenvergleich wird entweder gar nicht mehr nachgemessen oder erst am Ende.

Mag vom Kamerahesteller & vom Modell abhängen.

Das mit den zwei Sensorsystemen habe ich so noch nirgends gehört oder gelesen. Deshalb meine Frage nach den Quellen.

Vielleicht mißverständlich ausgedrückt: ich rede nicht von 2 völlig getrennten Systemen sondern von einem, welches 2 Teilergebnisse liefert. Und "Phasenvergleich" beinhaltet ja bereits im Begriff Vergleich, daß 2 Teilergebnisse zu vergleichen sind. Sie auch Schnittbildentfernungsmesser... die elektronische Lösung sieht anders aus, vergleicht aber auch 2 Werte.

 

[Manni1]

AW: Frage Funktionsweise Autofokus

Dann ist die Frage für mich noch offen, was genau der Befehl an das Objektiv ist:

Das hängt davon ab, was der Kamerabauer sich so einfallen läßt, und da weiß hier wohl keiner Genaueres. Am ehesten lautet die Antwort "fahr in Richtung unendlich (oder nah)" und nach einer gewissen Zeit (oder Verfahrweg) wird nachgemessen.
Das geschilderte Phänomen Tamron/Nikon weist in diese Richtung...

Und wenn am Schluß eine Fehlfokossierung rauskommt, fiele bei mir der Verdacht erstmal auf die Justierung des Fokussystems in der Kamera. Es sei denn, es ist nur eine Linse betroffen...

Manni

 

[donesteban]

Gilt das wirklich für jeden AF, dass die Kamera nur dem Objektiv sagt, wieviel es fokussieren soll, ohne zu kontrollieren?
Ich denk da z.B. an die alte Nikon F4 und ein Objektiv mit Stangen AF. Ich hab das Gefühl, dass der schon manchmal noch ein bisschen hin- und her-regelt.

 

[laerche11]

AW: Frage Funktionsweise Autofokus

Wozu? Wenn das vorhandene System einwandfrei funktioniert braucht man das doch gar nicht. Bei mir funktioniert das ohne Probleme. Außer das Objektiv hat einen Fehler. Dann wird es umgetauscht. Deswegen finde ich auch die Möglichkeit zur Justage des Fokus in der Kamera überflüssig.

Dann bist du aber einer von wenigen, die nie ein Focusproblem haben. Warum kaufen sich so viele eine Mattscheibe mit Schibi? Aus Spaß?