Verständnisproblem: Fehlfokus von Objektiven

[Tiefenunschärfe]

Hallo,

man liest ja immer wieder, dass Kameras bzw. Objektive einen Fehlfokus (Front- oder Backfokus) aufweisen, so dass Bilder herauskommen, die an der falschen Stelle scharf sind.

Bei den Bodies ist mir klar, warum das so sein kann, insb. wenn die Länge des Strahlenganges zum Autofokussensor nicht mit der zum Bildsensor übereinstimmt.

Aber bei den Objetkiven fehlt mir das Verstädnis, zumindest wenn man mit Schärfepriorität fotografiert.

Dann gibt doch die Kamera dem Objektiv vor, den Fokus auf eine bestimmte (vom AF-Sensor ermittelte) Entfernung einzustellen. Nun kann es zwar sein, dass sich das Objektiv wegen einer falschen Jsutierung nicht genau auf diese Entfernung einstellt, aber die Folge wäre doch, dass die Kamera merkt, dass das Bild noch nicht scharf ist. Sie würde foglich dem Objektiv vorgeben, die Fokusstellung nochmals (geringfügig) zu ändern, und zwar so lange, bis der Autofkussensor der Kamera meldet, dass nun das Motiv scharf abgebildet wird.

Selbst wenn also das Objetkiv falsch justiert ist, müsste doch aufgrund diese Regelkreises letzlich ein scharfes Bild herauskommen, wenn auch das Fokussieren etwas länger dauert.

Für eine Aufklärung wäre ich dankbar.

 

[tabbycat]

Das "Bild" auf dem Bildsensor wird ja durch unendlich viele Strahlwege durch das Objektiv erzeugt, das Bild auf dem AF-Sensor nur über vergleichsweise ganz kleine Flächen auf einem Kreis der Eintrittpupille bei etwa f/5,6. Diese Bilder sind nicht zwingend alle übereinander (sphärische Aberration, Koma, Astigmatismus etc.), das auf dem AF-Feld kann also durchaus eine Abweichung zum wahrgenommenen Mittelwert auf dem Bildsensor haben. Ist der Unterschied konstruktiv bedingt (also bekannt) werden sie per festem offset im LensROM berücksichtigt, aber durch Produktionstoleranzen, Dezentrierungen und anderem Murks kann ein Objektivexemplar auch davon abweichen. Bei Neukäufen empfiehlt sich deshalb imho auch meist der Komplettumtausch und keine Korrektur.

mfg tc

 

[CubeEdge]

Selbst wenn also das Objetkiv falsch justiert ist, müsste doch aufgrund diese Regelkreises letzlich ein scharfes Bild herauskommen, wenn auch das Fokussieren etwas länger dauert.

Absolut korrekt und logisch. Allerdings wird zugunsten der Geschwindigkeit auf eben diesen Regelkreis i.d.R. verzichtet. Die Kamera misst die Entfernung, gibt die Daten an den AF-Motor weiter und der Fokus sitzt locker daneben

 

[tabbycat]

Allerdings wird zugunsten der Geschwindigkeit auf eben diesen Regelkreis i.d.R. verzichtet. Die Kamera misst die Entfernung, gibt die Daten an den AF-Motor weiter und der Fokus sitzt locker daneben

Ist wie gesagt nicht der Hauptgrund, inbesondere nicht bei der vom TO angesprochenen Schärfeprio, da kommt es dann zum bekannten Nachruckeln/Pumpen. Das Ergebnis dessen kann dennoch einen systematischen Fehlfokus aufweisen.

mfg tc

 

[Tiefenunschärfe]

Ist wie gesagt nicht der Hauptgrund, inbesondere nicht bei der vom TO angesprochenen Schärfeprio, da kommt es dann zum bekannten Nachruckeln/Pumpen. Das Ergebnis dessen kann dennoch einen systematischen Fehlfokus aufweisen.

mfg tc

Verstehe ich das richtig: Objektivbedingt kann die Schärfe auf dem AF-Sensor von der Schärfe auf dem Bildsensor abweichen, weswegen eine Objektivkorrektur nötig ist.

Aber ist diese Abweichung dann nicht auch vom verwendeten AF-Modul, vielleicht sogar vom ausgewählten Messfeld, abhängig, sodass die Objektivkorrektur je nach verwendeter Kamera unterschiedlich ausfallen muss?
Oder sind alle AF-Module so ähnlich, dass die Abweichung immer gleich ist?

 

[Maximus]

Ein systematischer Fehlfokus tritt immer dann auf, wenn der Abstand Objektivebene/Sensorebene vom Abstand Objektivebene/Autofokussensorebene abweicht.

Wenn man jetzt davon ausgeht, dass sowohl Kamera als auch Objektiv mit nur mit einer gewissen Toleranz +- hergestellt werden können, kann es sowohl auf Grund der Abweichung des Objektivs als auch auf Grund der Abweichung des Bodys, sowie aufs beiden addiert zu einem Fehlfokus kommen. Ebenso ist es möglich, das sich entgegengesetzte Abweichungen aufheben.

Ein Fehlfokus liegtalso immer an der Kombination Body/Objektiv.

 

[tabbycat]

Oder sind alle AF-Module so ähnlich, dass die Abweichung immer gleich ist?

Ja, denn die schauen alle an der gleichen Stelle durch das Objektiv. Ausnahme sind AF-Sensoren mit einer breiteren Messbasis, theoretisch kann da der Fehlfokus eines "f/2,8"-AF-Feldes von dem normalen AF-Feld (f/5,6) abweichen (zumindest denke ich mir das so, Beispiele habe ich dafür keine).

mfg tc

 

[tabbycat]

Ein systematischer Fehlfokus tritt immer dann auf, wenn der Abstand Objektivebene/Sensorebene vom Abstand Objektivebene/Autofokussensorebene abweicht.

Nicht immer, denn das ist eben nicht der einzige Grund. Dieser Abstand besteht ja ausschließlich kameraintern und Abweichungen erklären deshalb keinen objektivabhängigen Fehlfokus. Und erst recht keinen brennweiten- oder gar blendenabhängigen...

mfg tc

 

[Gast_169861]

Hallo Tiefenunschärfe,

Du verwechselst bei Deiner Erklärung Phasen- und Kontrast AF Systeme.
Bei DSLR wird nach dem Phasen AF Prinzip mit dem separaten AF System gemessen. Wenn dieses eben nicht den gleichen Abstand zum Objektiv hat, wie der Sensor, dann kommt es eben zu einem Fehlfokus.
Beim Kontrast AF wird auf dem Sensor gemessen.
Ideal wäre eine eigentlich eine Kombination aus beiden System. Erst Phasen AF für die Geschwindigkeit, dann Kontrast AF für die Genauigkeit. Dies biete manche modernen Kameras mittlerweile an.

In der fotoespresso 3/11 (http://www.fotoespresso.de/fileadmin/pdf/fotoespresso/FE_DE_2011-03_rev_1.0.pdf) ist ein ausführlicher Artikel über die Funktionsweise des AF Systems.

Gruss, Uwe.

 

[tabbycat]

Du verwechselst bei Deiner Erklärung Phasen- und Kontrast AF Systeme.

Hier wird nix verwechselt, es ging bisher ausschließlich um PDAF-Systeme. CDAF ist ja prinzipiell kaum anfällig für systematische Fokusfehler.

mfg tc

 

[Gast_169861]

Hallo,

aber die Folge wäre doch, dass die Kamera merkt, dass das Bild noch nicht scharf ist. Sie würde foglich dem Objektiv vorgeben, die Fokusstellung nochmals (geringfügig) zu ändern, und zwar so lange, bis der Autofkussensor der Kamera meldet, dass nun das Motiv scharf abgebildet wird.

Für eine Aufklärung wäre ich dankbar.

Das ist das Prinzip der Kontrast AF Methode. Wie soll die Kamera denn merken, dass das Bild unscharf ist, nachdem der Spiegel hochgeklappt ist?
Dann fällt auch kein Licht mehr auf den AF Sensor.

Gruss, Uwe.

 

[tabbycat]

Das ist das Prinzip der Kontrast AF Methode. Wie soll die Kamera denn merken, dass das Bild unscharf ist, nachdem der Spiegel hochgeklappt ist?
Dann fällt auch kein Licht mehr auf den AF Sensor.

Nein, die Beschreibung bezieht sich auf den PDAF, "die Kamera merkt, dass das Bild noch nicht scharf ist" bezieht sich auf eine eben noch bestehende Phasendifferenz. Der Spiegel ist dabei natürlich noch unten.

mfg tc

 

[Gast_169861]

Bei der Phasen AF Methode berechnet die Kamera die Entfernung zum Objekt und steuert das Objektiv danach. Sie schaut nicht, ob das Bild schärfer oder weniger scharf ist.
Dies geschieht nur bei der Kontrastmethode.

Gruss, Uwe.

 

[tabbycat]

Bei der Phasen AF Methode berechnet die Kamera die Entfernung zum Objekt und steuert das Objektiv danach.

Nee.

Sie schaut nicht, ob das Bild schärfer oder weniger scharf ist.

Sie "schaut" natürlich nicht nach dem Bild, aber sie "merkt" es wie gesagt an der Phasendifferenz.

mfg tc

 

[Gast_169861]

Soweit sind wir ja gar nicht voneinander entfernt. Wir formulieren nur etwas anders.
Bezogen auf die Eingangsfrage orientiert sich die Kamera aber eben auch nur und nur an der Phase. Und wenn in der Regelkette (Justage des Fokussensors, Berechnung der Objektivverstellung aus den Objektivdaten, Dejustage des Objektivs) auch nur ein Element nicht korrekt ist, kann die Kamera nie merken, dass das Objektiv nicht scharf gestellt ist. Egal wieviel Phasenmessungen sie noch durchführt.
Das könnte sie nur mit einer Kontrastmessung auf dem Sensor.

Aber wenn der Fragesteller den Artikel in der Fotoespresso durchgearbeitet hat, wird sich seine Frage von selbst beantworten.

Gruss, Uwe.

 

[Gast_169861]

Nee.

mfg tc

Sie berechnet natürlich nicht die Entfernung an sich, sondern um wieviel das Objektiv verstellt werden muss. Also Richtung und Verstellweg.

Gruss, Uwe.

 

[Maximus]

Nicht immer

Doch immer. Nur weil es noch weitere Ursachen gibt ist das,was ich geschrieben habe nicht falsch.

Außerdem ist dies der einzige Grund für einen systematischen Fehlfokus, der durch die Fokuskorrektur, die manche Kameras bieten, vollständig korrigiert werden kann. Blendenabhängiger Fehfokus auf Grund von sphärischer Aberration könnte dadurch nur für eine Blende korrigiert werden.

Mit der Fokuskorrektur gibt man in dem Falle an, in wieweit sich der Abstand Objektiv/AF-Sensor und Objetiv/Bildsensor unterscheidet.

 

[n.nescio]

zwei ganz interessante und leicht verständliche artikel überphasenkintrast-autofokus

1) probleme

http://www.image-engineering.de/images/pdf/article/color_foto_09_2004_autofokus.pdf

2) funktionsweise

http://www.image-engineering.de/images/pdf/article/color_foto_09_2004_autofokus_wissen.pdf

lg gusti

 

[tabbycat]

Soweit sind wir ja gar nicht voneinander entfernt. Wir formulieren nur etwas anders.

Meine Formulierung war das nicht mal. Ich hab nur die vom TO im einzig sinnigen Kontext interpretiert.

Dejustage des Objektivs

Genau darum geht es eigentlich im Speziellen. Was könnte denn daran dejustiert sein um einen systematischen Fehlfokus zu erklären?

Aber wenn der Fragesteller den Artikel in der Fotoespresso durchgearbeitet hat, wird sich seine Frage von selbst beantworten.

Da geht der Artikel kaum drauf ein, der ist dazu viel zu allgemeinverständlich und vereinfacht aufgebaut. Ich weiß, Eigenlob stinkt, aber Antwort #2 in diesem Thread ist da zielführender.

mfg tc

 

[Otzuka]

1) probleme

http://www.image-engineering.de/images/pdf/article/color_foto_09_2004_autofokus.pdf

Ist es schon zu spät? oder sitzen bei colorfoto echt nur studienabbrecher?
was hat den bitteschön die Schichtdicke von AA/IR Filter vorm Sensor mit dem AF einer DSLR zu tun...