Wie funktioniert der Autofokus?


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Wie funktioniert Autofokus bei modernen Kameras? Wie genau ist es?

Antworten:


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Ein AF-System besteht im Wesentlichen aus einem Sensorsystem, das (über den Prozessor der Kamera) mit dem AF-Motor verbunden ist, der sich je nach Modell entweder im Objektiv oder im Kameragehäuse befindet.

Es gibt zwei Arten von Autofokus. Active AF verwendet Methoden wie Ultraschall oder Infrarot, um den Abstand zwischen Kamera und Motiv zu messen. Von der Kamera wird ein Impuls abgegeben, der vom Motiv abprallt und zurückkehrt. Die dafür benötigte Zeit wird in der Kamera berechnet und zur Bestimmung der Entfernung verwendet. Diese Art von AF ist unabhängig vom Objektiv- / Spiegelsystem der Kamera.

Passiver Autofokus analysiert stattdessen das Bild im Sucher. Im passiven AF werden 2 Methoden verwendet. Der erste ist die Phasenerkennung. Hier wird das Bild in der Kamera zweigeteilt und die unterschiedlichen Phasen der beiden Bilder analysiert. Die Entfernungsmessung wird erreicht, indem im Wesentlichen verglichen wird, wie sich die beiden Bilder auf dem Sensor unterscheiden. Dies ist das System, das die meisten modernen DSLRs verwenden, da es das genaueste ist.

Das zweite passive AF-System ist die Kontrasterkennung. Dies wird am häufigsten bei Videokameras und bei DSLRs im Live-Ansichtsmodus (im Wesentlichen das Gleiche wie bei einer Videokamera) verwendet. Dabei wird der Kontrast zwischen den Pixeln analysiert. Je besser das Bild fokussiert ist, desto größer ist der Intensitätsunterschied zwischen den Pixeln. Die Kamera prüft also die Intensität, fokussiert ein wenig, prüft erneut usw., bis sie einen Fokus erreicht, der einen akzeptablen (vorprogrammierten) Intensitätsunterschied ergibt. Es findet keine tatsächliche Entfernungsmessung statt. Die Kontrasterkennung ist im Allgemeinen langsamer und ungenauer als die Phasenerkennung.

Bezüglich der Genauigkeit sind AF-Systeme im Allgemeinen sehr genau, wenn sie richtig verwendet werden (wobei die passive Phasenerkennung die genaueste ist). Bei schlechten Lichtverhältnissen treten jedoch häufig Probleme auf (daher die AF-Lampe, die beim Fokussieren im Dunkeln aufleuchtet). Der Benutzer muss außerdem sicherstellen, dass er auf den richtigen Punkt fokussiert (z. B. auf das Motiv, nicht auf den Hintergrund).


Wie kann das "Active" -System unabhängig vom Linsensystem sein? Zumindest muss die Fokusentfernung des Objektivs von der Kamera abgelesen und mit der gemessenen Entfernung verglichen werden. Daher ist eine passive Linse für ein solches System nicht geeignet. Habe ich recht?
ysap

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Da Active AF ein Ultraschallsignal vom Körper sendet und die Zeit verwendet, die erforderlich ist, um zur Kamera zurückzukehren, um die Entfernung zu berechnen. Dieser Abstand wird dann zum Objektiv übertragen, um es zu fokussieren. Mit "unabhängig vom Linsensystem" meine ich, dass das durch das Objektiv kommende Bild nicht zum Fokussieren verwendet wird.
ElendilTheTall

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Sie alle modernen Kameras der Active Ansatz verwenden?
Mattdm

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Außerdem stelle ich die Idee in Frage, dass die Kontrasterkennung weniger genau ist.
Mattdm

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Einverstanden mit @mattdm: Die Phasenerkennung ist im Allgemeinen schneller, jedoch weniger genau als die Kontrasterkennung. Zumindest laut Testobjektiv von Canon : Die Kontrasterkennung war genauso genau wie die sorgfältige manuelle Fokussierung. Die Phasendetektion war genau, wenn sie auftrat, in 10-30% der Fälle jedoch weit entfernt. Einige Kombinationen der neuesten Objektive (300 mm 1: 2,8) und der neuesten Gehäuse (5D Mk III, aber nicht Mk II) waren mit der Phasendetektion genauso genau. In beiden Fällen war Kontrast-AF der Goldstandard für die Genauigkeit.
jg-faustus

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Hier ist die beste Zusammenfassung, die ich zu diesem Thema gefunden habe.

Es wurde von Roger Cicala, dem CEO von lensrentals.com, geschrieben. Sein Blog ist einer meiner Favoriten.


Gute Lektüre. Ich habe diese Seite in letzter Zeit einige Male besucht und es scheint, dass sie einige interessante Informationen enthält. Ich werde es jetzt im Auge behalten :)
Petr Újezdský

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Hier ist eine gute Zusammenfassung aller Dinge, die mit Autofokus zu tun haben . Für eine sehr vollständige Rezension lesen Sie bitte.


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Schön zu sehen, dass Sie von der Befragung zur Beantwortung übergehen. :) Aber im Allgemeinen halte ich Verweise auf Wikipedia-Artikel eher für Kommentare als für Antworten. (Wenn Sie einen Wikipedia-Artikel auf hilfreiche Weise zusammenfassen, ist das eine andere Geschichte.)
mattdm

@mattdm: Danke. Antworten ist ein anderer Weg oder Lernen für mich. Versteh mich nicht falsch, fragen war auch gut für mich. Das Problem mit Kommentaren ist, dass ich keine Möglichkeit sehe, Links hinzuzufügen. Mit Antworten gibt es integrierte Funktionen für Links.
Kacalapy

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Sie können einfach eine URL in einen Kommentar eingeben und dieser wird verlinkt. Nicht so hübsch, aber es funktioniert.
Mattdm
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