Arten von Autofokus. Erzielen Sie eine perfekte Fokussiergenauigkeit

Wie man den Autofokus zähmt

Das Fokussiersystem der Kamera soll Ihnen helfen, scharfe und damit qualitativ hochwertige Bilder zu erhalten. Sie können die Schärfe manuell einstellen oder es der Kameraautomatik überlassen. Ihre Wahl hängt höchstwahrscheinlich von der Aufnahmesituation und den kreativen Absichten ab.

Tatsächlich bewältigt der Autofokus moderner Kameras die meisten Szenen „perfekt“. Denken Sie jedoch nicht, dass die Kamera alles selbst macht. Es gibt eine Reihe von Nuancen, erst nachdem Sie diese gemeistert haben, können Sie den Autofokus „zähmen“ und die Aufnahmen machen, die Sie sich wünschen.

Autofokus-Modi

Um mit dem Autofokus zu beginnen, schalten Sie ihn zuerst ein. Bei manchen Kameras gibt es dafür einen speziellen Schalter, der mit „AF / M“ bezeichnet wird. Damit wählen Sie zwischen manueller ("M") oder automatischer ("AF") Fokussierung. Wenn an der Kamera oder am Objektiv kein solcher Schalter vorhanden ist, wird der Autofokusmodus über das Menü aktiviert.

Moderne SLR-Kameras verfügen über mehrere Autofokus-Modi. Indem Sie einen Modus auswählen, bestimmen Sie genau, wie Ihr Objektiv fokussiert. Die Genauigkeit der Automatisierung und damit die Qualität Ihres Bildes hängen von der richtigen Wahl ab.

Die wichtigsten Autofokusmodi, die jede SLR-Kamera hat, sind Bild-für-Bild-Fokussierung (auch Punkt-, Einzel-, End- oder Einmal-Fokussierung genannt) und Tracking-Fokussierung (kontinuierlich). Sie müssen den gewünschten Modus in den Kameraeinstellungen auswählen.

Sie sollten sich auch darüber im Klaren sein, dass der Einzelfokusmodus standardmäßig mit Fokuspriorität arbeitet (d. h. der Verschluss funktioniert nur nach dem Fokussieren) und der Fokusverfolgungsmodus mit Verschlusspriorität arbeitet (d. h. die Kamera nimmt sofort nach dem Drücken des Auslösers ein Bild auf). Taste, unabhängig vom Fokus). Sie können diese Einstellungen nach Belieben ändern.

Einzelbild-Autofokus in Kameras verschiedener Hersteller kann als bezeichnet werden

Der Einzelfokus wird für statische Szenen verwendet (z. B. Landschaften, Porträts oder Produktaufnahmen). Bevor Sie ein Bild aufnehmen, müssen Sie sicherstellen, dass die Kamera vollständig fokussiert ist. Die Automatisierung informiert Sie darüber mit einem Tonsignal und einer Änderung der Hintergrundbeleuchtung im Fokusbereich. Wenn sich das Motiv bewegt, macht die Kamera möglicherweise einen Fehler – das Motiv wird unscharf. Daher muss beim Ändern der Position des Objekts erneut fokussiert werden.

Tracking-Autofokus nur für die Aufnahme dynamischer Szenen konzipiert (z. B. Sportspiele, Kinder oder rennende Tiere). Während der Auslöser halb heruntergedrückt wird, fokussiert die Kamera kontinuierlich auf das Motiv und verfolgt die Entfernung dazu, wenn sich die Entfernung ändert. Die Automatisierung bestimmt die geschätzte Geschwindigkeit des Objekts gemäß den vorherigen Fokussierdaten und fokussiert auf die berechnete Entfernung. Der Fokussiervorgang stoppt nicht, bis das Bild aufgenommen ist.

Wenn das Motiv ständig die Bewegungsgeschwindigkeit ändert, sind Autofokusfehler möglich, aber sie sind minimal. Außerdem hängt die Qualität des Tracking-Autofokus von der Beleuchtung der aufgenommenen Szene, den Fähigkeiten Ihrer Optik und der Anzahl der von der Kamera verwendeten Autotracking-Sensoren ab. Im Kameramenü wird der AF-Verfolgungsmodus als angezeigt

AIServo – für Canon-Kameras;

AF (C) - Kontinuierlicher Servo - Nikon DSLRs.

Sie sollten bedenken, dass das ständige Halten eines sich bewegenden Motivs im Fokus der Kamera den Batterieverbrauch erheblich beschleunigt. Nehmen Sie daher bei längeren Aufnahmen einen zusätzlichen Akku mit zum Aufnahmeort.

Automatischer oder intelligenter Autofokus. Die Kameraelektronik selbst wählt den Fokussiermodus aus, indem sie feststellt, ob das Objekt im Rahmen statisch oder dynamisch ist. Dies ist nützlich, wenn Sie ständig viele Objekte im Sichtfeld halten müssen und es für Sie schwierig ist, vorherzusagen, welchen Fokusmodus Sie im nächsten Moment benötigen. Auch ein intelligenter Autofokus "rettet" Anfänger oft. Sie werden jedoch zustimmen, dass es für das Kamerasystem manchmal schwierig ist, Ihre kreative Absicht zu erraten. Daher kann man am Ende weit von dem gewünschten Bild entfernt sein. Im Menü wird der intelligente AF-Modus als angezeigt

· AI Focus AF – in Canon-Kameras;

· AF-A - von Nikon.

Fokuspunkte

Nachdem Sie sich für den Autofokusmodus entschieden haben, stellen Sie im Kameramenü den gewünschten Fokuspunkt ein. Auf diese Weise „teilen“ Sie Ihrer Kamera genau mit, wo Sie im Rahmenbereich fokussieren müssen.

Der Fokuspunkt ist ein bestimmter Punkt im Raum, der dem Motiv oder einem Teil davon entspricht. Durch den Autofokus ist es das schärfste im Bild. Fokuspunkte werden auch als spezielle Markierungen im Sucher der Kamera bezeichnet, denen der Fotograf das Motiv für die spätere Fokussierung zuordnet.

Mit der SLR-Kamera können Sie auf alle möglichen oder einen bestimmten Punkt fokussieren. Die Genauigkeit und Stabilität des Autofokus hängt weitgehend von der Anzahl und Position der Fokuspunkte ab. Und die Anzahl der Punkte selbst hängt vom Modell einer bestimmten Kamera ab. In einigen modernen Modifikationen professioneller Kameras können bis zu fünfzig davon vorhanden sein. Allerdings z erfolgreiche Arbeit neun oder elf Fokuspunkte, die die meisten modernen Kameras haben, werden Ihnen völlig ausreichen.

Die Position der Fokuspunkte im Sucher entspricht in etwa der Position der Autofokussensoren der Kamera. Autofokus-Sensoren können für eine präzisere Fokussierung einzeln oder zusammen arbeiten. Der zentrale Sensor ist oft der genaueste.

Konzentration auf alle Punkte(oder automatische Fokuspunktauswahl). Funktioniert sowohl im Tracking- als auch im Einzelbild-Autofokus. In den Kameramenüs wird die automatische Auswahl des Fokuspunkts grafisch als weißes Rechteck dargestellt.

Standardmäßig verwendet die Kamera alle Autofokuspunkte. Wenn Sie nicht die Möglichkeit haben, sich sorgfältig einzustellen, kann dies praktisch sein. Die Hauptsache, an die Sie sich erinnern sollten, ist, dass die Kamera, nachdem sie Informationen von den Sensoren erhalten hat, auf das Objekt fokussiert, das sich am nächsten zu ihr befindet, oder auf das Objekt mit dem größten Kontrast. Ob das für Ihre Arbeit ausreicht oder nicht - urteilen Sie selbst.

Wenn Sie One-Shot AF verwenden, hebt der Sucher die Punkte hervor, auf die die Kamera fokussiert ist. Wenn Sie mit dem Ergebnis der Fokussierung nicht zufrieden sind, müssen Sie erneut fokussieren. Und im Tracking-Autofokus-Modus erfolgt keine Hervorhebung.

Die automatische Auswahl von Fokuspunkten ist sinnvoll, wenn:

· Das gefilmte Motiv ist dynamisch (z. B. Aufnahmen aus einem Busfenster) oder die Bewegung des Motivs ist schwer vorhersehbar (z. B. beim Filmen eines Fußballspiels). In diesem Fall ist es einfach nicht möglich, den Fokuspunkt jedes Mal nach der nächsten Bewegung auszuwählen. Das Fokussieren auf alle Punkte funktioniert sehr gut gleichzeitig mit dem Tracking-Autofokus-Modus;

die aufzunehmende Szene ist weit vom Objektiv entfernt und Sie möchten alle Elemente des Bildausschnitts scharfstellen (z. B. eine Aussicht von einem Hügel auf eine Stadt);

Wenn sich das Motiv vor einem festen Hintergrund befindet, macht die Kamera keinen Fehler beim Fokussieren (z. B. ein weißes Objekt auf einem weißen Hintergrund).

Um sicherzustellen, dass die Bildschärfe genau Ihren Vorstellungen entspricht, wählen Sie in anderen Fällen den Fokuspunkt selbst aus.

Fokussierung auf den Mittelpunkt. Viele Fotografen verwenden die Einzelpunktfokussierung für die konstante Arbeit im Einzelbild-Autofokusmodus: Dies ist in den meisten Situationen praktisch.

bestimmen Sie den mittleren Fokuspunkt im Sucher;

richten Sie es auf das Hauptobjekt des zukünftigen Rahmens;

Drücken Sie den Auslöser halb herunter, um das Objektiv scharfzustellen und den Fokus zu sperren;

Stellen Sie den Rahmen gemäß Ihrem Plan neu zusammen und bewegen Sie die Kamera in einer Ebene.

· Machen Sie ein Foto.

Diese Methode eignet sich für statische Szenen (z. B. Portraits, Produktlandschaften) und natürlich für Aufnahmen, bei denen sich das Motiv im Mittelpunkt befindet.

Der zentrale Sensor der Kamera ist der empfindlichste und genaueste, sodass Sie ihn bei schlechten Lichtverhältnissen fokussieren können oder umgekehrt, wenn Sie bei Gegenlicht arbeiten und das Fokussieren schwierig ist.

Fokussierung auf einen Sollwert(oder dynamischer Autofokus) In diesem Modus können Sie manuell einen beliebigen außermittigen Punkt festlegen, der am schärfsten im Bild sein sollte. Das Umschalten der Punkte erfolgt über das Rad oder die Joystick-Taste.

Wenn Sie beispielsweise die Aufmerksamkeit des Betrachters auf den Hintergrund des Bildes lenken müssen, konzentrieren Sie sich am besten auf die oberen Punkte, da die Vordergrundobjekte dann etwas verschwommen sind. Und wenn Sie an einem Porträt arbeiten, versuchen Sie, den Fokuspunkt mit den Augen des Modells zu korrelieren.

3 DVerfolgung.Wird gleichzeitig mit dem Tracking-Autofokusmodus verwendet. Der Fotograf wählt einen Punkt aus, der Kamerasensor fokussiert darauf und fokussiert weiter, wenn sich das Motiv bewegt oder die Kamera selbst ihre Position ändert. Somit bewegt sich der Fokuspunkt automatisch. Gleichzeitig berücksichtigen die Sensoren nicht nur die Entfernung zum Objekt, sondern auch dessen Farbe, was die Fokussierung zuverlässiger macht.

Autofokus-Sperre für die Neuzusammenstellung von Aufnahmen

Warum Sie den Autofokus aktivieren müssen, verstehen Sie bereits, aber seine Blockierung erfordert besondere Aufmerksamkeit.

Die Autofokussperre (d. h. die Aufmerksamkeit der Kamera auf das Motiv zu lenken, das der Fotograf wünscht) wird am häufigsten verwendet, um den Rahmen neu zusammenzusetzen. Das heißt, Sie haben die Kamera geschärft und dann so bewegt, dass sich die Bildkomposition als die erfolgreichste herausstellte. Wie "überzeugt" man die Kamera, den Fokus zu behalten? Dazu gibt es zwei Möglichkeiten.

Nach dem Schärfen im Einzelfokusmodus, speichert die Kamera den Fokus und behält den Fokus bei, bis der Auslöser gedrückt wird (bis das Bild aufgenommen wird).

Damit der Fokus während der Neuzusammensetzung des Rahmens „nicht verschwindet“, sollte verstanden werden, dass die Automatisierung beispielsweise nicht wirklich auf eine bestimmte Katze fokussiert, die Sie fotografieren, sondern in einem bestimmten Abstand zu dieser sehr Katze. Wenn Sie also die Entfernung während der Neukomposition ändern (näher an das Motiv herangehen oder sich weiter davon entfernen), geht der Fokus verloren und Ihre Katze ist im Bild unscharf.

Aber alle Objekte, die sich in der gleichen Ebene wie die Katze befinden (dh im gleichen Abstand von der Kamera), werden scharf sein. Deshalb kann die Kamera beim Neuzusammensetzen eines Frames nur innerhalb derselben Ebene bewegt werden (dh nach links und rechts, nach oben und unten).

Selbst das Bewegen der Kamera in der Fokusebene kann möglicherweise nicht erfolgreich sein: Es hängt davon ab, wie weit Sie die Kamera bewegen, welche Schärfentiefe Sie haben und welches Objektiv Sie verwenden. Manchmal mehr geeigneter Weg Erzielen Sie Schärfe im gewünschten Teil des Rahmens - verwenden Sie den seitlichen Fokuspunkt ohne anschließende Neukomposition.

Dementsprechend, wenn Sie dynamische Objekte aufnehmen Tracking-Autofokus-Modus, dann ist die erste Verriegelungsmethode nicht für Sie geeignet: Wenn Sie die Kamera bewegen, bewegt sich der Fokus auch nach dem Fokuspunkt. In einem solchen Fall können Sie verwenden "Autofokus-Falle"- Zurück-Tasten-Fokussierung. AF-ON (oder AF-Stopp)-Taste ein professionelle Kameras- Dies ist das Mittel, mit dem Sie das erforderliche Objekt in der Fokuszone "fangen" können.

Bei SLR-Kameras auf Amateurniveau fehlt die AF-ON-Taste meistens. Sie können die AF-ON-Funktion jedoch über das Menü einer programmierbaren Taste (falls verfügbar) zuweisen.

Seien Sie vorsichtig, wenn Sie die Kamera in den AF-ON-Modus schalten, wenn Sie den Auslöser drücken, wird nicht automatisch fokussiert. Damit die Kamera fokussiert, müssen Sie AF-ON drücken, und wenn Sie die Taste loslassen, wird der Fokus gesperrt. Die Neufokussierung erfolgt erst, wenn Sie die AF-ON-Taste erneut drücken.

In welchen Situationen ist manuelles Fokussieren vorzuziehen?

Viele unerfahrene Fotografen vernachlässigen unnötigerweise die manuelle Fokussierung zugunsten der automatischen Fokussierung. In der Praxis gibt es Situationen, in denen das manuelle Fokussieren hilft, schnell zum gewünschten kreativen Ergebnis zu kommen.

Um im manuellen Fokusmodus zu beginnen, stellen Sie den Schalter an Ihrem Objektiv auf die Position „MF“ und drehen Sie dann den Fokusring, bis die gewünschte Schärfe erreicht ist.

Betrachten Sie Situationen, in denen es bequemer ist, den manuellen Fokus zu verwenden:

Aufnahmen unscharf

Sobald Sie alle richtigen Fokussiertechniken gelernt und geübt haben, können Sie versuchen, sie für kunstvolle unscharfe Aufnahmen zu brechen. Damit solche Werke nicht wie „verdorbene Aufnahmen“ wirken, muss man sich natürlich genau Gedanken über deren Konzept machen und eine Idee entwickeln, die man seinem Betrachter vermitteln möchte. Dazu müssen Sie auf Objekte achten, die in ihren Umrissen interessant sind und den Bildern eine gewisse mystische oder surreale Bedeutung verleihen können.

Vergessen Sie nicht, dass das richtige Bild vielleicht nicht beim ersten Mal klappt, aber mit der Zeit, wenn Sie mit Ihrer Kamera auf „Sie“ umschalten, wird die Technik zu Ihrem zuverlässigen Helfer bei der Umsetzung kreativer Ideen.

Fotos zur Veranschaulichung des Artikels stammen von der offiziellen Website des HerstellersTAmron

Beginnen wir damit, was Autofokus ist. Dies ist ein System, das eine automatische Fokussierung des Objektivs einer Kamera oder Videokamera auf ein aufzunehmendes Objekt (oder mehrere Objekte) ermöglicht. Autofokus wird normalerweise als AF bezeichnet.

Es gibt zwei Betriebsarten des Autofokus: passiv und aktiv. Der Punkt ist, dass das System die Entfernung von der Fokusebene zum Motiv bestimmen muss, und der aktive Autofokus erreicht dies aufgrund der Elemente, die mit dem Motiv interagieren (Ultraschall- oder Infrarot-Ortungsgeräte), während der passive Autofokus nicht mit dem Objekt interagiert selbst und emittiert nichts - es analysiert nur die Lichtstrahlen, die in die Kamera eintreten.

Der Autofokus erledigt seine ganze Arbeit in wenigen Augenblicken und mit wenig oder keiner direkten Beteiligung des Fotografen selbst. Dieses Gerät ist in allen modernen Kameras vorhanden und unterscheidet sich in seiner Art. In der Regel werden folgende Typen unterschieden:

• Phasenerkennungs-Autofokus
• Kontrast-Autofokus
• Hybrid-Autofokus

Betrachten wir jeden von ihnen genauer. Arbeit Autofokus mit Phasenerkennung basiert auf der Verwendung spezieller Sensoren, die Lichtstrahlen von unterschiedlichen Fragmenten sammeln, die dank Spiegelsystemen von verschiedenen Punkten des Rahmens zu ihnen kommen (in einigen Geräten werden sie durch Linsen ersetzt). Danach wird das gesamte Licht in zwei Ströme aufgeteilt und an den lichtempfindlichen Sensor gesendet. Das endgültige Zielen erfolgt zu einem bestimmten Zeitpunkt, wenn die getrennten Strahlen den von der Sensoreinrichtung eingestellten Abstand haben. Nach der Berechnung des erforderlichen Abstands bestimmt das Gerät selbst, wie die Position der Linsen geändert werden muss, um ein Bild zu erhalten beste Qualität. Die unbestreitbaren Vorteile des Phasen-Autofokus können sicher auf die Genauigkeit und Geschwindigkeit der Fokussierung zurückgeführt werden, dies ist besonders wichtig, wenn Sie eine sich bewegende Szene aufnehmen. Eine Vielzahl von Sensoren überwacht buchstäblich das Bild und erreicht so maximale Qualität. Phasen-AF wird in Spiegelsystemen verwendet.

Die nächste Art von Fokus ist Kontrast-Autofokus. Seine Arbeit basiert auf speziellen lichtempfindlichen Elementen, die den Kontrast der aufgenommenen Szene untersuchen. Die genaue Fokussierung erfolgt in dem Moment, in dem das gegebene Bild die Schärfe und den Kontrast erhält, die sich so weit wie möglich vom Hintergrund unterscheiden. Für Leistung bestes Ergebnis Der Mikroprozessor solcher Geräte kann die Linsen aus ihrer ursprünglichen Position bewegen. Zu den Vorteilen dieser Art von Autofokus gehören Einfachheit, relativ geringe Größe und keine Notwendigkeit für zusätzliche Sensoren. Aufgrund der Eigenschaften dieses Systems wird es in "Seifenschalen", Kameras moderner Smartphones usw. verwendet.

Eine weitere Ansicht, die die Aufmerksamkeit eines Fotografen verdient - hybrider Autofokus. Die ursprüngliche Idee war, passiven und aktiven AF zu kombinieren. Moderne Entwicklungen des Hybrid-Autofokus basieren auf einer Kombination aus Phasen- und Kontrasttechnik. Diese Art des Autofokus wird nun in spiegellosen Systemen eingeführt, wo ein solcher AF überzeugendere Ergebnisse zeigt als der zuvor verwendete Kontrast-AF.

Der Phasenerkennungs-Autofokus gibt es schon sehr lange. Viele Fotografen beschweren sich über die Autofokusleistung bestimmter Kameramodelle, aber tatsächlich liegt das Problem nicht in den Kameras, sondern im Fokussiersystem selbst. Liest man sich alte Testberichte von Kameras aus den 2000er Jahren durch, so sieht man, dass es seit dem Erscheinen des Phasendetektions-Autofokus-Systems bis heute Probleme mit dem Autofokus gab. Um herauszufinden, was das Problem ist, müssen Sie verstehen, wie der Autofokus funktioniert. Dies wird in dem Artikel besprochen.

So funktionieren DSLR-Kameras

Um die Details des Fokussierens zu verstehen, müssen Sie zuerst verstehen digitales Spiegelreflexkameragerät.

1. Lichtfluss
2. Hauptspiegel
3. Fangspiegel
4. Kameraverschluss und Sensor
5. Scheibe zum Einstellen des Hauptspiegels
6. Stellrad für Fangspiegel
7. Phasensensor
8. Sucher Pentaprisma
9. Sucher

Licht tritt durch die Linse und trifft auf den lichtdurchlässigen Hauptspiegel. Es reflektiert Licht in ein Pentaprisma. Ein Teil des Lichts passiert den Hauptspiegel und trifft auf den Sekundärspiegel, der das Licht auf den Phasensensor reflektiert. Sensoren befinden sich im Sensor selbst. Zwei Sensoren werden verwendet, um ein AF-Messfeld zu bestimmen. Die Kamera vergleicht die von den Sensoren empfangenen Signale. Wenn die Signale nicht übereinstimmen, passt der Autofokus den Fokus an und der Vergleich wird erneut durchgeführt.

Das Problem beim Phasenerkennungs-Autofokus besteht darin, dass der Sensor den Fokus so anpasst, dass er das optimale Bild erhält, aber der Hauptsensor der Kamera, auf der das Bild aufgezeichnet wird, die Matrix ist und sich an einer anderen Stelle befindet. Damit der Autofokus ein ideales Bild erzeugt, das von der Kameramatrix aufgenommen wird, muss der Abstand vom Bajonett zum Phasensensor und zur Matrix exakt gleich sein. Eine Millimeterverschiebung führt dazu, dass der Autofokus nicht richtig funktioniert. Außerdem hängt die Funktion des Autofokus von der Position der Spiegel ab.

Das Funktionsprinzip des Phasensensors

In den Sensor eintretendes Licht passiert die Linsen und trifft auf die lichtempfindlichen Sensoren. Wenn der Fokus korrekt ist, konvergiert das Licht von den Rändern des Objektivs genau in der Mitte jedes Sensors. Wenn das Bild auf beiden Sensoren gleich ist, bedeutet dies, dass der Fokus korrekt ist. Wenn der Fokus nicht korrekt ist, wird das Licht nicht in der Mitte, sondern in anderen Teilen des Sensors gebündelt.

Fokussierung: 1 – sehr nah, 2 – falsch, 3 – sehr weit, 4 – zu weit

Wenn Sie wissen, wo das Licht im Sensor fokussiert wird, können Sie berechnen, in welche Richtung und um welchen Wert Sie die Position der Objektivlinsen korrigieren müssen.

Nachdem der Sensor festgestellt hat, ob das Motiv scharfgestellt ist, nimmt er eine Fokuskorrektur vor, wenn die Antwort negativ ist. Die Fokuskorrektur mit der Objektivlinse wird so oft wie nötig durchgeführt, um eine normale Fokussierung zu erreichen. Das System arbeitet sehr schnell, sodass alle Aktionen nur den Bruchteil einer Sekunde dauern. Wenn das System fokussiert hat, gibt die Kamera ein entsprechendes Signal. Danach können Sie den Auslöser drücken.

Wir haben das Funktionsprinzip eines Autofokussensors (Punkt) untersucht, aber in modernen Kameras gibt es viele davon. Es ist heutzutage nicht schwer, Kameras zu finden, die 41 oder sogar 61 AF-Messfelder haben. Die Zuverlässigkeit und Genauigkeit von Sensoren wird erhöht. Es gibt stabilere Kreuz-AF-Messfelder. Moderne Kameras kann nicht nur schnell fokussieren, sondern auch bewegten Objekten folgen.

Nachteile des Phasendetektions-Autofokus

Das Hauptproblem ist die Ungenauigkeit beim Zusammenbau der Kamera im Werk. Wenn während des Produktionsprozesses der kleinste Fehler aufgetreten ist und der Sensor oder eines der Elemente, die seinen Betrieb beeinträchtigen, nicht korrekt installiert wurde, funktioniert das System mit einem Fehler. Hersteller sind sich dieses Problems bewusst und haben daher ein System zur Feinabstimmung des Fokussiersystems entwickelt. Beim Testen werden Kameras mit Problemen identifiziert und deren zusätzliche Konfiguration durchgeführt.

Der Kalibrierungsprozess prüft jeden AF-Punkt einzeln. Jeder Punkt wird genau kalibriert und alle Änderungen werden in der Kamerasoftware aufgezeichnet. Somit werden die Probleme der Autofokussierung in einer Produktionsumgebung eliminiert.

Dieser Artikel enthält Informationen über den Autofokus in digitalen Spiegelreflexkameras, was er ist, wie man ihn verwendet und was man bei Problemen tun kann (und wie man sie identifiziert).

Was ist Kamera-Autofokus?

Der Autofokus einer Kamera ist ein Gerät zum automatischen Ausrichten des Objektivs auf das Motiv. Für den Autofokus wird die internationale Abkürzung AF verwendet, die in den Namen der Autofokus-Objektive (mehr dazu weiter unten) und im Menü der Kameraeinstellungen zu finden ist.

So funktioniert der Autofokus

Alles ist sehr einfach: Je nach Art der Fokussierung liest die Kamera auf bestimmte Weise Daten darüber, was im Objektiv sichtbar ist. Diese Daten werden dann analysiert und gegebenenfalls sendet die Kamera Befehle an den im Objektiv befindlichen Autofokus-Motor. Dieser Motor bewegt die Objektiveinheit und fokussiert mit der von der Kamera geforderten Korrektur. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis die Kamera entscheidet, dass der Fokus erreicht wurde.

Derselbe „Schraubendreher“ an der Nikon-Kamerahalterung

Hinweis: Einige Nikon-Kameras haben einen Fokusmotor, der sich in der Kamera selbst befindet. Diese Kameras werden allgemein als "Karkassen mit Motoren" bezeichnet, und der Mechanismus einer solchen Fokussierung wird aufgrund der Ähnlichkeit als "Schraubendreher" bezeichnet. Die Vorteile eines „Schraubendrehers“ bestehen darin, dass der Autofokus der Kamera mit alten Optiken aus der Sowjetzeit funktioniert, obwohl in alten Objektiven kein Fokussiermotor vorhanden ist. Beachten Sie jedoch, dass alte Optiken Verbesserungen erfordern, damit die Nikon-Kamera auf unendlich fokussieren kann, was bei Canon-Kameras nicht erforderlich ist (da der Abstand zwischen der hinteren Linse des Objektivs und dem Canon-Sensor bei älteren Kameras näher an diesem Wert liegt). Spiegelreflexkameras).

Kontrast-Autofokus

Der Kontrast-Autofokus ist die einfachste Art des Autofokus in modernen SLR-Kameras.

Diese Art von Autofokus ist recht zuverlässig. und basiert auf dem einfachsten Vor- und Zurücklaufen des Linsenblocks und dem anschließenden Bestimmen der Position, wenn das Bild auf dem Fokussensor am kontrastreichsten (dh in den meisten Fällen scharf) war. Ein Beispiel für den Algorithmus dieser Autofokusmethode ist in der Animation dargestellt.

Von den Minuspunkten dieser Methode kann man ihre extrem niedrige Geschwindigkeit feststellen. Ebenfalls diese Methode funktioniert nur, wenn das Bild vom Objektiv direkt zur Kameramatrix geht, d. h. der Kameraspiegel angehoben wird (normalerweise geschieht dies, wenn der Live-View-Vorschaubildschirm eingeschaltet ist).

Phasenerkennungs-Autofokus

Der Phasenerkennungs-Autofokus ist ein komplexerer Mechanismus, bei dem Sie zunächst ein wenig über die Struktur einer Spiegelreflexkamera verstehen müssen. Betrachten Sie das unten gezeigte Schema der Kamera.

Hier trifft das Bild auf den Spiegel, von wo es nach oben umgelenkt wird und mit Hilfe der Reflexion vom Pentaprisma in den Sucher gelangt (es ist nicht in diesem Diagramm oben). Aber der springende Punkt ist, dass der Kameraspiegel etwas ungewöhnlich ist, er ist so konstruiert, dass in einem bestimmten Bereich in der Mitte des Spiegels Licht durchdringt, wo dieses Licht bereits auf einen anderen kleinen Spiegel wartet, der die Mitte lenkt Teil des Bildes nach unten, direkt zu den Phasensensoren Autofokus. Schaltet man die Kamera in den Live-View-Modus und hebt den Spiegel auf diese Weise an, sieht man unter der Stelle, wo der Spiegel war, eine Aussparung – dort sitzen diese Sensoren.

Phasen-Autofokus-Sensoren funktionieren wie folgt: Licht aus verschiedenen Teilen des Bildes tritt in die Strahlteiler ein (siehe Diagramm), von wo aus ein Strahlenpaar durch die Linsen in den Sensor eintritt. Der Sensor ist ein Paar lichtempfindlicher Sensoren. Die Quintessenz ist, dass, wenn das Bild scharf ist (dh auf dem Separator laufen die Strahlen des Bildes zu einem Punkt zusammen), fallen diese Strahlen auf einem Paar Sensorsensoren genau in die Mitte. Der Vorteil dieser Methode ist, dass man schon im Vorfeld sieht, in welche Richtung der Fokus korrigiert werden muss, damit die Strahlen mittig auf den Sensor treffen, und außerdem, wie groß der aktuelle Fehler ist.

Von hier Vorteil des Phasendetektions-Autofokus: hohe Geschwindigkeit.

Damit ein solcher Autofokus jedoch genau funktioniert, muss der Abstand vom Objektiv zum Sensor genau gleich sein wie vom Objektiv zu den Strahlteilern. Daher gibt es Nachteile: Der Mechanismus erfordert eine Feinabstimmung der Fokussensoren und / oder des reflektierenden Spiegels, deren Neigungswinkel die Funktion dieses Mechanismus stark beeinflussen kann. Falsche Einstellung kann aufgrund anhaltender ungenauer Fokussierung zu fehlerhaften Bildern führen.

Hybrid-Autofokus

In modernen fortschrittlichen DSLRs und spiegellosen Kameras findet sich der Hybrid-Autofokus, der alle Vorteile bisheriger Fokussierungsmethoden vereint. Die Fokussierung erfolgt dabei auf eine Matrix, die an sich bereits Phasendetektions-Autofokussensoren an den Fokuspunkten aufweist. Damit die Geschwindigkeit des Phasenautofokus und die Genauigkeit des Kontrastverhältnisses erreicht werden, was in diesem Fall den Fokus leicht auf den genauesten Wert "bringt", nachdem die Phasensensoren gearbeitet haben.

Gleichzeitig kann die Kamera das Bild aus der Matrix analysieren und in intelligenten Modi auf die wichtigsten Teile des Rahmens für die Handlung fokussieren (z. B. auf die Gesichter von Personen im Rahmen). Informationen zur Verfügbarkeit eines solchen Autofokus finden Sie in der Beschreibung des jeweiligen Kameramodells, das Sie kaufen möchten oder das Sie bereits auf Lager haben.

Probleme mit dem Autofokus

Der Prozess der Korrektur von Objektiv- und/oder Kameraproblemen, wenn schlechte Arbeit Autofokus wird Ausrichtung genannt. Justieren (vom deutschen justieren „nach Maß“) ist das Ausrichten von Bauteilen entlang einer Achse, im engeren Sinne eine Feinjustierung der Objektiv- oder Kameramechanik.

Linsenausrichtung

Nicht selten ist die Ursache für die ungenaue Arbeit des Autofokus einer Spiegelreflexkamera ein Problem im Objektiv. Um sicherzustellen, dass das Problem im Objektiv liegt, sollten Sie die Autofokusfunktion mit einem anderen Objektiv überprüfen: Wenn die Kamera mit einem anderen Objektiv genau fokussiert, liegt das Problem höchstwahrscheinlich wirklich im Objektiv und Sie müssen es zu einem Servicecenter bringen zur Anpassung.

Kameraausrichtung

Manchmal ist die Ursache des Problems die Kamera selbst, oder besser gesagt, die Autofokus-Phasensensoren. Wie bereits erwähnt, ist dieser Mechanismus bei der geringsten Ungenauigkeit bruchanfällig (der Abstand von der hinteren Linse des Objektivs zu den Phasensensoren sollte möglichst genau dem Abstand von der hinteren Linse des Objektivs zur Matrix entsprechen).

Um die Kamera zu überprüfen, sollten Sie wieder ein anderes Objektiv nehmen und es auf Genauigkeit überprüfen. Wenn der Autofokus der Kamera ständig mit einem anderen Objektiv „verschmiert“, dann können Sie die Kamera getrost zur Justierung tragen. Oder beide Objektive, hehe. Nein, nun, wenn das zweite Objektiv, das Sie beispielsweise von Freunden ausgeliehen haben, an deren Kamera einwandfrei funktioniert, dann liegt das Problem bei Ihrer Kamera.

Das solltest du wissen Servicecenter können Sie Ihre Kamera und Objektive aufeinander ausrichten, sodass Sie Ihre Kamera mit all Ihren Optiken mitbringen können. Normalerweise wird eine perfekt ausgerichtete Referenzkamera in einem guten Servicecenter aufbewahrt, und das gleiche Objektiv, die Objektive selbst werden an einer solchen Kamera und Kameras an einem solchen Referenzobjektiv ausgerichtet. Oder Sie können Ihre Kamera auf Ihr eigenes Objektiv ausrichten lassen, aber das ist nicht sehr zuverlässig, wenn Sie erwägen, Ihre Objektivflotte zu erweitern.

Es sollte auch daran erinnert werden, dass es bei fortgeschrittenen SLR-Kameras eine Option gibt, den Phasendetektions-Autofokus für jedes der Autofokus-Objektive anzupassen. Das heißt, Sie geben der Kamera programmgesteuert einen Befehl, der besagt: „Nehmen Sie mit diesem Objektiv Anpassungen für den Autofokus näher vor und mit diesem – weg.“ So bestimmen Sie die Richtigkeit der von Ihnen angeforderten Änderung - unten.

Bestimmung der Art von Autofokusproblemen: Frontfokus und Backfokus

Um die Korrektur in den Kameraoptionen zu bestimmen (und nur um Autofokusprobleme zu diagnostizieren), sollten Sie wissen, dass ein fehlerhafter Autofokusbetrieb in zwei Arten unterteilt wird: „Unterschießen“ und „Überschießen“ des Fokus (Frontfokus bzw. Backfokus). Um diesen Fehler festzustellen, können Sie spezielle Autofokus-Ausrichtungsziele verwenden, von denen es im Internet viele gibt. Sie sollten gedruckt und auf die Mitte eines solchen Ziels fokussiert werden. Vergessen Sie vorher nicht, die Kamera irgendwo in der Nähe oder in der Nähe vollständig zu defokussieren, damit sie beim Versuch, auf das Ziel zu fokussieren, keine „Nachsicht“ hat.

Persönlich sage ich aus meiner Erfahrung, dass der Autofokus meiner Kamera das Fokussierziel bei beiden Objektiven fast gleichermaßen „nicht erreicht“ hat, was eindeutig auf ein Problem mit dem Frontfokus mit Phasendetektions-Autofokussensoren hindeutet. Ich musste es zur Anpassung tragen.

Behalten Sie den Fokuspunkt im Auge, den Sie verwenden. Normalerweise ist dies der zentrale Punkt, aber in den Einstellungen kann er auf jeden anderen Punkt / jede andere Punktgruppe geändert werden, und dann kann die Kamera beispielsweise versuchen, auf die linke Seite des Rahmens zu fokussieren, während Sie den platziert haben Hauptmotiv in der Mitte oder rechts.

Suchen Sie im Fokusbereich nach kontrastierenden Objekten. Tatsache ist, dass jeder Autofokus nicht versteht, was Sie von ihm wollen, wenn Sie auf ein perfektes (weißes / schwarzes / beliebige andere Farbe) Objekt ohne Textur und Details fokussieren.

Wenn keine geeigneten Kontrastobjekte vorhanden sind, zielen Sie auf ein äquidistantes Kontrastobjekt, und rahmen Sie dann den Rahmen ein (bewegen Sie den Blick der Kamera dorthin, wo Sie ihn ursprünglich haben wollten). Diese Methode ist sehr hilfreich bei schwierige Situationen, ist es beispielsweise manchmal einfacher, nicht auf den perfekten blauen Himmel in der Bildmitte zu fokussieren, sondern auf den linken Rand der Wolke und dann den perfekten blauen Hintergrund erneut in die Bildmitte zu übertragen. Verwenden Sie diese Methode im Nahbereich mit Bedacht, da beispielsweise der Abstand der Kamera zum Gesicht einer nahe stehenden Person sehr unterschiedlich ist von dem Abstand der Kamera zu ihren Füßen.

Verwenden Sie für sehr dynamische Szenen den AF-Verfolgungsmodus(Bei Canon heißt es Servofokus). In diesem Modus sendet die Kamera regelmäßig Signale zum Fokussieren an die Kamera, wodurch sich Ihre Chancen erhöhen, ein scharfes Bild auf das Motiv zu erhalten. Zum Beispiel habe ich diese Option aktiv genutzt, als ich Makroaufnahmen von arbeitenden Hummeln gemacht habe, die nicht länger als eine Sekunde an einer Stelle stehen bleiben. Obwohl jeder Autofokus schlecht für die Makrofotografie ist (mehr dazu weiter unten) und ich nur sehr wenige nicht abgelehnte Bilder habe, aber um beispielsweise einen Radfahrer zu fotografieren, der auf Sie zufährt - das ist es!

Intelligenter AF-Modus wählt die Fokuspunkte für Sie aus. Nach meinen Beobachtungen wählt meine Kamera in diesem Modus das nächstgelegene hellste Objekt aus und aktiviert die Fokuspunkte, die es abdeckt. Dieser Modus ist für diejenigen gedacht, die absolut nicht mit Autofokus baden wollen =).

Der Autofokus ist für die Makrofotografie mit hoher Vergrößerung kontraindiziert, da die Schärfentiefe meist so gering ist, dass die Kamera sie nicht „einfangen“ kann. Somit beginnt sich das Objektiv auf der Suche nach Fokus hin und her zu bewegen. Sie werden selbst verstehen, dass das Aufnehmen von Makros mit Ihren Händen bequemer, wenn auch nicht einfach ist. Darüber hinaus ist es bei einer großen Makroaufnahme einfacher, nicht durch Fokussieren zu zielen, sondern einfach die Kamera näher oder weiter vom Motiv weg zu bewegen.

Erweiterung der Autofokus-Fähigkeiten von Canon-Kameras

Um die Möglichkeiten des Autofokus (und nicht nur) zu erweitern, empfehle ich Ihnen, die Magic Lantern-Firmware zu installieren. Während der Installation müssen Sie möglicherweise die Firmware Ihres Kameramodells auf die neueste Version aktualisieren, indem Sie sie von der offiziellen Canon-Website herunterladen. Befolgen Sie dann die Anweisungen zur Installation von Magic Lantern.

Ich muss gleich sagen, dass es ähnliche Firmware für Besitzer von Nikon oder Kameras anderer Marken gibt, Sie können eine Liste davon finden.

Magic Lantern bietet Software-Szenarien für die Verwendung des Autofokus, wie zum Beispiel:

• Autofokusfalle (Fokusfalle): Die Kamera nimmt automatisch ein Bild auf, wenn sie in den Schärfebereich eines sich bewegenden Objekts, z. B. eines Vogels, eintritt;
• Fokuspunktmuster: Jetzt können Sie nicht nur einzelne Autofokuspunkte oder alle auf einmal auswählen, sondern auch separate Gruppen (alle oben, unten, rechts, links usw.);
• Follow Focus: manuelle Steuerung des Autofokus bei konstanter Geschwindigkeit, kann nützlich sein, wenn das Video davon abhängt, dass sich das Motiv auf Sie zu / von Ihnen weg bewegt;
• Rack-Fokus: das gleiche, aber vollständig automatisierter Prozess, wählen Sie die anfängliche Fokussierentfernung, die letzte - und los!
• Focus Stacking: Eine äußerst nützliche Option für die Makrofotografie, ermöglicht es Ihnen, mehrere Aufnahmen mit einer Verschiebung des Fokusabstands zu machen. Später können Sie diese Fotos in jedem gängigen Bildbearbeitungsprogramm zu einem Foto mit enormer Schärfentiefe und Detailgenauigkeit für die Makrofotografie kombinieren.

Fazit

Kamera-Autofokus ist kein leichtes Thema, das wird nicht „auf einen Schlag“ klappen, vor allem wenn man irgendwelche Probleme hat. Wenn du bekommst verschwommene Fotos auf einer DSLR, dann rate ich vor dem Tragen der Kamera zum Service. Wenn Ihnen die darin gegebenen Tipps geholfen haben, hochauflösende Bilder mit manueller Fokussierung oder Fokussierung auf dem Bildschirm (Kontrast) zu erzielen, und die automatische Fokussierung durch den Sucher (Phase) weiterhin versagt, können Sie die Kamera gerne zu einem Servicecenter bringen!

Funktionsweise des Autofokus-Systems.

Die Fokussierung ist für die meisten Amateurfotografen (und auch Profis) ein wunder Punkt. Glauben Sie es oder überprüfen Sie es: Jedes Fotoforum wird Sie überzeugen, und Kameratests enthalten immer einen Abschnitt, der ausschließlich der Autofokus-Bedienung gewidmet ist.

Diskussionen über Autofokus in Fotoforen enden meistens mit gegenseitigen Vorwürfen der Unwissenheit oder dem virtuellen Greifen nach dem Revers einer Jacke mit den Rufen „Wer bist du?!“. Ich dachte, ich sollte mich selbst weiterbilden und herausfinden - auf Haushaltsebene, wie der Autofokus in modernen Digitalkameras funktioniert. Es stellte sich heraus, dass es im Netz nur sehr wenige Materialien gibt, und noch weniger, die für eine Person ohne besondere Ausbildung verständlich sind. Die Ergebnisse der Recherchen und Zusammenstellung der Informationen (Dank an LenzRentalz!) sind unten aufgeführt.

Moderne Digitalkameras verwenden zwei Autofokussysteme: Kontrast-Autofokus und Phasendetektions-Autofokus. Beginnen wir mit einem einfacheren (und bei DSLRs weniger verbreiteten) Autofokussystem: dem Kontrast-Autofokus.

Kontrast-Autofokus

Der Kontrast-Autofokus funktioniert folgendermaßen: Der Prozessor wertet das von der Kameramatrix empfangene Histogramm aus, bewegt das Objektiv ein wenig, verschiebt den Fokuspunkt und bewertet dann erneut, ob der Kontrast zugenommen oder abgenommen hat. Wenn der Kontrast zugenommen hat, bewegt die Kamera den Fokuspunkt weiter in die gewählte Richtung, bis das Bild den höchsten Kontrast aufweist. Wenn der Kontrast abgenommen hat, wird das Objektiv angewiesen, den Fokuspunkt auf die andere Seite zu verschieben. Der Vorgang wird wiederholt, bis der maximale Kontrast erreicht ist (was im Wesentlichen bedeutet, den Fokuspunkt ein wenig weiter als die maximale Kontrastposition zu bewegen und zu dem Punkt zurückzukehren, an dem der Kontrast abzunehmen begann). Ein mit der Kontrast-Autofokus-Methode „fokussiertes“ Bild ist ein Bild mit maximalem Kontrast.

Wenn Ihre Kamera im Live-View ein Histogramm anzeigt, können Sie den Kontrast manuell fokussieren.

Beim Kontrast-Autofokus wird ein Bild aus einem kleinen Bereich des Sensors ausgewertet - der als Sensor verwendet wird und mit dem vom Fotografen gewählten Fokuspunkt zusammenfällt. Dadurch können Sie das Motiv auswählen, auf das Sie scharf stellen möchten, und dem Prozessor der Kamera die Kontrastbewertung des gesamten Bildes ersparen – es wird nur der Kontrast an den ausgewählten AF-Punkten bewertet.

Nachteile des Kontrast-Autofokus

Der Hauptnachteil des Kontrast-Autofokus ist seine Langsamkeit. Der mehrstufige Prozess "Fokuspunkt verschieben / Objektivlinsen - Bewerten - Verschieben - Bewerten" dauert einige Zeit, und die Kamera beginnt möglicherweise damit, den Fokuspunkt in die falsche Richtung zu verschieben - dann müssen Sie zurückkehren. Aufgrund der extrem geringen Geschwindigkeit und der Unmöglichkeit der Fokusnachführung ist der Kontrast-Autofokus für dynamische Szenen nicht geeignet. Die Langsamkeit macht es sogar schwierig, unbewegte Motive zu fotografieren. Der Kontrast-Autofokus hängt viel mehr als der Phasen-Autofokus von guter Beleuchtung ab, und natürlich erfordert er einen guten Kontrast des Objekts, auf das fokussiert wird.

Vorteile des Kontrast-Autofokus

Auch der Kontrast-Autofokus hat Vorteile, dank denen er nicht nur weiterhin in Kameras zum Einsatz kommt, sondern auch seine Präsenz erhöht. Erstens ist das Kontrast-Autofokussystem einfacher. Es sind keine zusätzlichen Sensoren und Mikroschaltkreise erforderlich, die für den Phasendetektions-Autofokus benötigt werden. Einfachheit reduziert die Kosten und (und für viele ist der Preis wichtiger als die Geschwindigkeit) ist der Hauptgrund für die Verwendung des Kontrast-Autofokus in kompakten Digitalkameras. (Ein weiterer Grund ist, dass die Schärfentiefe von Kompaktkameras von Natur aus größer ist und die Anforderungen an die Genauigkeit des Autofokus viel geringer sind).

Die Einfachheit des Kontrast-Autofokussystems reduziert seine Größe. Beispielsweise neigen kürzlich erschienene spiegellose Digitalkameras mit Wechselobjektiven dazu, miniaturisiert zu sein, und das Kontrast-Autofokussystem erfordert nicht, dass das Bild von der Kameramatrix „weggenommen“ wird: Es bedeutet, dass die für die Phase erforderlichen Prismen, Spiegel und Linsen erforderlich sind Erkennung Autofokus-System sind nicht erforderlich. Die geringe Größe ist einer der größten Vorteile von spiegellosen Kameras mit Wechselobjektiv – sie alle verwenden einen Kontrast-Autofokus.

Der zweite Vorteil besteht darin, dass der Sensor der Kamera im Kontrast-Autofokus-System verwendet wird. Der Lichtstrahl muss nicht durch spezielle Prismen und Spiegel auf zusätzliche Sensoren „eingezogen“ werden, die in Bezug auf die Matrix der Kamera dejustiert werden können. Beim Kontrast-Autofokus wird das reale Bild auf der Matrix der Kamera ausgewertet und nicht ein separates Bild, das exakt auf die Matrix ausgerichtet sein sollte (und „sollte“ bedeutet nicht, dass es so ist).

Aus diesem Grund bietet der Kontrast-Autofokus einen genaueren Autofokus als die Phasenerkennung. Ich betone: "bei Verwendung einer Matrix zur Kontrastfokussierung." Olympus- und Sony-DSLRs verwenden einen zusätzlichen, kleineren Sensor für den Kontrast-Autofokus im Live-View-Modus, was bedeutet, dass - wie bei jedem System, das eine Ausrichtung erfordert - die Möglichkeit einer Fehlausrichtung besteht.

Im Allgemeinen ist ein Kontrast-Autofokussystem einfacher, billiger, kleiner und theoretisch genauer als ein Phasendetektions-Autofokus. Aber sie ist viel langsamer. Die Hersteller bemühen sich, den Kontrast-Autofokus zu beschleunigen, es gibt Erfolge, aber in naher Zukunft wird es langsamer bleiben.

Phasenerkennungs-Autofokus

Grundprinzipien

Der Phasendetektions-Autofokus (auch bekannt als Phasenanpassung) wurde in den 1970er Jahren von Honeywell eingeführt; es kam erstmals in Serie in der Kamera Minolta Maxxum 7000. Honeywell verklagte Minolta wegen Patentverletzung und gewann; Daher mussten die Hersteller Honeywell für das Recht bezahlen, ein Phasenerkennungs-Autofokussystem zu verwenden.

Der Phasendetektions-Autofokus basiert auf dem Prinzip, dass von einem fokussierten Punkt emittierte/reflektierte Strahlen die gegenüberliegenden Seiten des Objektivs gleichmäßig beleuchten („in Phase sein“). Fokussiert man das Objektiv vor oder hinter diesem Punkt, passieren diese Lichtstrahlen die Ränder des Objektivs unterschiedlich („phasenverschoben“).

Die meisten bestehenden Phasendetektions-Autofokussysteme verwenden Spiegel, Linsen oder Prismen (Strahlteiler), um Strahlen, die durch gegenüberliegende Enden der Linse treten, in zwei Strahlen zu trennen; und ein sekundäres Linsensystem, um diese Strahlen wieder auf einen Autofokussensor (normalerweise ein CCD) zu fokussieren. Dieser Sensor bestimmt, wohin die Lichtstrahlen fallen, die durch gegenüberliegende Kanten der Linse fallen. Ist der Punkt scharf, treffen die Strahlen in einem bestimmten Abstand voneinander auf den Sensor. Wenn das Objektiv näher oder weiter als der gewünschte Punkt fokussiert wird, wird der Abstand zwischen diesen Strahlen kleiner oder größer. Viele Worte, lassen Sie uns versuchen, die grafische Darstellung des Prozesses zu betrachten - (Abb. 1).

Reis. 1 Funktionsweise des Phasenerkennungs-Autofokus

Ich werde sofort reservieren: Die Beschreibung und Zeichnung erklären das Prinzip des Phasenerkennungs-Autofokus sehr vereinfacht - um sich ein Bild davon zu machen, "wie es funktioniert". Physik und Mechanik des Prozesses, deren Beschreibung mehr als eine Seite füllen würde, vollständige Formeln, Zahlen und andere Unverständlichkeiten blieben „hinter den Kulissen“.

Die Abbildung zeigt deutlich, dass der Kameraprozessor im Phasen-Autofokus-System sofort feststellt, ob das Objektiv zu nah oder zu weit vom Objekt entfernt ist, also einer der Nachteile des Kontrast-Autofokus (die Kamera weiß nicht, in welche Richtung sie den Fokuspunkt bewegen soll ) fehlt zunächst - anstatt sich vor und zurück zu bewegen und festzustellen, in welcher Richtung der größere Kontrast liegt, sieht der Prozessor beim Phasen-Autofokus sofort, in welche Richtung er den Fokuspunkt verschieben muss.

Und dann kommt der Prozess. Jedes Autofokus-Objektiv ist mit einem Mikroprozessor ausgestattet, der die Kamera über sein Vorhandensein und seinen Status informiert, z. B. „Ich bin ein 50/1,4-Objektiv und mein Fokussierelement befindet sich an einer Position, die 20 % näher als unendlich ist“ – oder etwas Ähnliches. Wenn Sie den Auslöser halb herunterdrücken, geschieht Folgendes:

Die Kamera liest die Daten vom Autofokus-Sensor, überprüft die Datenreihe, die Informationen über die Eigenschaften der Autofokus-Objektive dieses Herstellers enthält, führt einige Berechnungen durch und sagt dem Objektiv etwas wie „Bewege den Autofokus-Punkt so ins Unendliche.“

Das Objektiv verfügt über Sensoren und Mikroschaltkreise, die entweder die Strommenge messen, die dem Fokussiermotor zugeführt wird, oder wie weit sich das Fokussierelement bewegt hat. Das Objektiv verschiebt das Fokussierelement und sendet ein Signal an die Kamera "fast am Ziel".

Die Kamera überprüft die Daten der Autofokussensoren noch einmal und sendet ein Signal zur Feinabstimmung an das Objektiv. Der Feinfokussiervorgang kann mehrmals wiederholt werden, bis das Objektiv "genau auf das Ziel" fokussiert ist. Wenn etwas schief geht, tritt das berüchtigte Gieren der Linse auf.

Nach dem Fokussieren weist die Kamera das Objektiv an, den Fokus zu sperren, und informiert den Fotografen (durch Ton und Anzeige im Sucher). Der gesamte Vorgang dauert einen Bruchteil einer Sekunde. Sehr schnell.

Phasenerkennungs-Autofokus-Schaltung

Da der Autofokus-Sensor nicht vor der Matrix angeordnet werden kann, verwenden die Hersteller teilweise transparente Bereiche im Spiegel, die das Licht zum Fangspiegel durchlassen, von dem es zum Autofokus-Sensor reflektiert wird (Abb. 2).

Reis. 2 Phasenerkennungs-Autofokus-Schaltung

Typischerweise befindet sich der Autofokussensor zusammen mit den Messsensoren unter dem Hauptspiegel (Abb. 3). Der rote Pfeil zeigt den Autofokussensor der Canon EOS 5D. Bild mit freundlicher Genehmigung von Canon, USA

Reis. 3 Position des Autofokussensors

Arten von Phasendetektions-Autofokussensoren

Jeder Sensor kann nur einen kleinen Teil des Bildes auswerten. Horizontale Sensoren arbeiten genauer mit vertikalen Teilen. In den meisten Bildern überwiegen vertikale Details, sodass mehr horizontale Sensoren vorhanden sind. Es gibt in der Regel auch vertikale Sensoren, die mit horizontalen kreuzweise angeordnet sind (Abb. 4). Einige Kameras sind sogar mit diagonalen Phasendetektions-Autofokussensoren ausgestattet.

Einige Autofokus-Sensoren (fast immer in der Mitte angeordnet) erreichen mit Hilfe unterschiedlicher Objektive und der Größe des Sensors selbst eine höhere Autofokus-Genauigkeit, insbesondere bei Verwendung lichtstarker Objektive. Meistens werden sie nur aktiviert, wenn Objektive mit einer Blende von f/2,8 oder heller verwendet werden. Abbildung 4 zeigt beispielsweise, dass bei Verwendung eines f/2,8-Objektivs ein kreuzförmiger Sensor verwendet wird, während für dunklere Objektive nur ein weniger genauer Autofokussensor verwendet wird.

Reis. 4 Kreuzförmiger AF-Sensor

Autofokussysteme mit früher Phasenerkennung (und einige moderne Mittelformatkameras) hatten nur einen Sensor in der Mitte des Bildes. Als die Rechenleistung und die technischen Fähigkeiten zunahmen, wurden immer mehr Sensoren hinzugefügt. Jetzt haben die meisten Kameras sieben / neun bis 52. Sie können - je nach den Anforderungen der aufzunehmenden Szene - einen, alle oder eine Gruppe von Sensoren auswählen. Sie können der Kamera mitteilen, welche Sensoren verwendet werden sollen.

Zahlreiche Phasendetektions-Autofokussensoren sind zusammen mit dem Prozessor der Kamera zu wunderbaren Dingen fähig. Indem sie feststellt, welche Sensoren ein sich bewegendes Motiv im Fokus haben und wie es sich verändert, indem sie die Bewegung des Motivs misst und in kurzen Intervallen Messwerte aufnimmt, kann die Kamera vorhersagen, wo sich ein sich bewegendes Motiv nach einer bestimmten Zeit befinden wird. Dies ist die Grundlage des Tracking-Autofokus.

Einfluss der Lichtstärke

Unabhängig vom Sensortyp ist der Autofokus bei Verwendung lichtstarker Objektive genauer. Während des Fokussierens öffnet die Kamera das Objektiv so weit wie möglich und schließt die Blende erst in dem Moment, in dem die Verschlüsse geöffnet werden, auf den von Ihnen gewählten Wert. Der Phasenerkennungs-Autofokus ist umso genauer, je breiter der Winkel der Lichtstrahlen ist. Im obigen Diagramm ist der Winkel der Strahlen, die von einem f/2,8-Objektiv (blaue Linien) empfangen werden, größer als von einem f/4-Objektiv (rote Linien), das wiederum größer ist als von einem f/5,6-Objektiv (gelb Linien). Wenn Sie ein Objektiv mit einer maximalen Blende von f/8 verwenden, können nur die genauesten Sensoren arbeiten, aber die Fokussierung ist langsam und weniger genau. Dies ist der Grund, warum f/5,6-Objektive die Autofokussierung stoppen, wenn wir versuchen, einen Telekonverter zu verwenden, der ihre maximale Blende auf f/8 oder f/11 senkt.

Vorteile des Phasenerkennungs-Autofokus

Die Hauptvorteile des Phasendetektions-Autofokus haben wir bereits erwähnt:

Es ist viel schneller als Kontrast - schnell genug, um sich bewegende Objekte zu erfassen.

Die Kamera ist in der Lage, eine Gruppe von Sensoren zu verwenden, um die Bewegung des Motivs abzuschätzen, was uns einen Tracking-/prädiktiven Autofokus ermöglicht.

Es gibt auch weniger offensichtliche Vorteile. Gruppen von Phasendetektions-Autofokussensoren können für die "elektronische Schärfentiefe" verwendet werden - eine vorläufige Einschätzung der Schärfentiefe. Einige Kameras (obwohl es nur wenige davon gibt) sind mit einer Trap-Autofokus-Funktion ausgestattet - sie nehmen ein Bild in dem Moment auf, in dem etwas in den aktiven Fokuspunkt eintritt. Wenn die Sensoren eine Bewegung in einer statischen Szene erkennen, melden sie möglicherweise eine inakzeptable Kamerabewegung. Aber - Hauptsache - Geschwindigkeit und Tracking-Autofokus

Nachteile des Phasendetektions-Autofokus

Erstens, Das Phasendetektions-Autofokussystem erfordert eine physische Ausrichtung. Der Lichtweg zum Sensor der Kamera muss mit dem Lichtweg zum Autofokussensor übereinstimmen, damit das Motiv, das auf dem Autofokussensor scharfgestellt ist, auf dem Sensor scharfgestellt ist. Jedes Objektiv muss einen Chip enthalten, der dies ermöglicht Rückmeldung mit der Kamera und informiert ihn über Informationen über die genaue Position des Fokussierelements, darüber, wie weit sich das Element bewegt, wenn ein bestimmter Strom an den Autofokusmotor angelegt wird. All dies muss genau aufeinander abgestimmt und so verifiziert werden, dass das Objektiv den Fokuspunkt genau dorthin verschiebt, wo die Kamera es ihm anzeigt, und die Kamera die genaue Position dieses Punktes kennt. Die kleinste Inkonsistenz führt zu einer ungenauen Fokussierung.

Zweitens, System erfordert Softwarekonfiguration. Jede Kamera und jedes Objektiv wird vom Hersteller programmiert, eine große Datenmenge wird in den Speicher eingegeben. Diese Daten gewährleisten einen konsistenten Betrieb der Kamera und des Objektivs, und die Genauigkeit des Autofokus kann manchmal durch Firmware-Updates verbessert werden. Solche Updates werden häufig nach der Einführung neuer Objektive veröffentlicht.

Hersteller verstecken die Algorithmen ihrer Phasendetektions-Autofokussysteme. Objektivhersteller von Drittanbietern sind gezwungen, die zwischen Kamera und Objektiv ausgetauschten Signale experimentell auszulesen, zu dekodieren und auf Basis dieser Daten eigene Mikroprozessoren und eigene Algorithmen zu entwickeln. Aus diesem Grund kann die Genauigkeit des Autofokus bei Verwendung von Objektiven von Drittanbietern geringer sein. Veränderte Algorithmen der Kamerahersteller führen dazu, dass der Autofokus bei Fremdobjektiven nicht mehr funktioniert (diese müssen neu programmiert werden, wie zuletzt beim Sigma AF 120-300/2.8 und Nikon D3X).

Wie bereits erwähnt, beeinflusst die Blende des Objektivs die Genauigkeit des Phasendetektions-Autofokus. Lichtstarke Objektive sind in der Lage, unter schwierigeren Bedingungen zu fokussieren. Normalerweise ist die Blendenabhängigkeit kein Problem, da dunkle Objektive eine große Schärfentiefe haben. Es gibt jedoch maximale Blendenöffnungen (normalerweise f/5,6 oder f/8), bei denen der Phasenerkennungs-Autofokus einfach nicht funktioniert. (Denken Sie daran, wir sprechen von der maximalen Blende des Objektivs – die Kamera öffnet das Objektiv während des Fokussierens automatisch auf die volle Blende, sodass der eingestellte Wert den Autofokus nicht beeinflusst, wenn die maximale Blende des Objektivs den Fähigkeiten der Kamera entspricht).

Da Licht nur bei heruntergeklapptem Spiegel auf die Autofokussensoren trifft, hören sie in dem Moment auf, in dem das Bild aufgenommen wird, und beginnen erst zu arbeiten, wenn der Spiegel in seine ursprüngliche Position zurückkehrt. Aus diesem Grund funktioniert der Phasenerkennungs-Autofokus im Live-View-Modus nicht, und der Tracking-Autofokus kann bei Serienaufnahmen fehlschlagen.

Es gibt andere Probleme, die wir nicht bemerken. Lineare Polarisationsfilter stören den Phasendetektions-Autofokus. Es gibt jetzt nur noch wenige lineare Polarisatoren, aber es kommt vor, dass der Besitzer, nachdem er ihn „billig“ gekauft hat, dann über die Ungenauigkeit des Autofokus überrascht ist. Der Phasen-Autofokus kann bei einigen Motiven (z. B. einem Schachbrett oder Gitter) einfach „abblasen“, und der Kontrast kann sie problemlos bewältigen.

Liveübertragung:

Ich habe den Live-View-Modus herausgegriffen, weil er die Hersteller dazu antreibt, an der Verbesserung des Kontrast-Autofokus und der Entwicklung von Hybridsystemen zu arbeiten. Wie bereits erwähnt, hat der Kontrast-Autofokus gewisse Vorteile, und die Überwindung seiner Grenzen wird allen Fotografen zugute kommen.

Olympus und Sony haben bereits Systeme entwickelt, die den Lichtstrahl aufteilen und einen Teil zum Sucher und einen Teil zum sekundären Bildsensor senden. Mit einem solchen System können Sie den Phasenerkennungs-Autofokus auch im Live-View-Modus verwenden. Aber auch das Risiko einer ungenauen Fokussierung steigt, da keine Matrix zum Einsatz kommt, sondern ein Hilfssensor.

Canon beschrieb ein System, das den Phasenerkennungs-Autofokus verwendet Erstphase, und stellen Sie dann den Fokus mit dem Kontrast-Autofokus fein ein.

Nikon scheint ein Patent auf dem Prinzip beantragt zu haben, dass bestimmte Pixel im Sensor einer Kamera als Phasendetektions-Autofokussensoren verwendet werden. Dies wird - meiner Meinung nach - nur eine Revolution sein.

FujiFilm hat bereits eine Reihe von Kompaktkameras herausgebracht Digitalkameras mit Hybrid-Autofokussystem.

Kommt Zeit, kommt Rat. Aber es ist klar, dass zum ersten Mal in den letzten Jahren Änderungen an Autofokussystemen möglicherweise revolutionär und nicht evolutionär sind. Was – Sie werden mir zustimmen – mit vielen interessanten und aufregenden Dingen für Hobbyfotografen behaftet ist.