Wie funktioniert eigentlich der Autofokus?

[tquadrat]

Ich habe gerade hier im Forum einen Thread gelesen, in dem es um Back- und Frontfokus ging, und darum, das dies vom Objektiv abhängig sein soll, und ... und ... und.

Und dann habe ich mir die Frage gestellt: wieso ist das so?

Nach meiner Vorstellung "sieht" die Kamera durch die Linse auf das zu fotografierende Objekt und stellt dann scharf, nach der Art eines Regelkreises (vorstellen - zuviel - zurückstellen - zuwenig - Hälfte vorstellen - ... - passt). Beim "Gucken" konzentriert sich die Kamera auf den oder die Fokuspunkte - "scharf" ist wenn das Bild im Bereich eines aktiven Punktes scharf ist. Die Qualität des AF ist dann abhängig von der Qualität des Algorithmus zur Erkennung von "Scharf" auch in kritischen Situationen, ebenso wie die Geschwindigkeit. Letztere hängt natürlich auch noch von der "Beweglichkeit" des Objektivs ab.

Bei diesem Verfahren könnte es aber so etwas wie "Backfokus" nicht geben - genausowenig wie ich beim manuellen Scharfstellen "Backfokus" haben kann (da heißt es dann "Knick in der Pupille ..." :)).

Da es aber wohl offensichtlich doch "Backfokus" gibt - zumindest habe ich Bilder gesehen, wo die Schärfe nicht dort lag, wo sie laut markiertem aktiven Fokuspunkt liegen sollte - ist meine Vorstellung von der Funktionsweise des Autofokus wohl ein wenig zu naiv.

Deshalb an die Spezialisten: wie funktioniert das denn nun genau?

[knet]

Wenn ich mich recht erinnere, ist es kein wirklicher Regelkreis. Oder mindestens nicht bis zum Schluss. Das AF-Modul weiss aufgrund des Bildes auf dem AF-Sensor (phase detection), in welcher Entfernung sich das Motiv befindet und schickt dem Objektiv einen entsprechenden Befehl. Am Schluss wird nicht mehr geprueft, ob das Bild wirklich scharf ist bzw. ob das Objektiv wirklich die angegebene Entfernung auch wirklich eingestellt hat. Das waere die Kurform ;) Detailliertere Infos findest du in diesen zwei Artikeln:
http://www.fredmiranda.com/forum/topic/241524
http://doug.kerr.home.att.net/pumpkin/Split_Prism.pdf
wobei der zweite Artikel nur die Funktionsweise des AF erklaert, aber nicht wie das Objektiv wirklich scharf stellt.

[ehemaliger Benutzer]

http://de.wikipedia.org/wiki/Autofokus

[PeterD]

Nach meiner Vorstellung "sieht" die Kamera durch die Linse auf das zu fotografierende Objekt und stellt dann scharf, nach der Art eines Regelkreises (vorstellen - zuviel - zurückstellen - zuwenig - Hälfte vorstellen - ... - passt).
Nicht ganz - die Kamera schickt den Fokusmotor los, merkt sich den Punkt mit dem höchsten Kontrast, und wenn der schwächer wird, dann gibt sie die Anweisung zum Zurückfahren auf Punkt X (Open Loop - im Gegensatz zum Servomode, da funktioniert das im Closed Loop, also endlos).

Sehr vereinfacht dargestellt ...

[tquadrat]

Wenn ich die diversen Artikel, auf die in den Beiträgen zu meiner Frage verwiesen wurde, richtig verstanden habe, dann arbeitet der AF so, dass er die Entfernung zum Objekt irgendwie misst und dann das Objektiv anweist, sich entsprechend einzustellen. Dabei wird anschließend nicht mehr kontrolliert, ob das Objektiv der Anweisung auch (korrekt) nachgekommen ist.

Weiter habe ich den Artikeln entnommen, das ein Fehlfokus auf drei verschiedene Art und Weisen zustande kommen kann:
1.) Die Kamera "vermisst" sich, weil die Sensoren des Autofokus-Systems nicht dort sind, wo sie rein rechnerisch sein sollten, bzw. eine der andere Komponenten nicht am Platz ist; wenn die Messung schon falsch ist, kann die Einstellung des Objektivs dann auch nicht mehr korrekt sein ...
2.) Die Steuerung des Objektivs hat eine andere Vorstellung von der Länge eines Meters als die Kamera.
3.) Die Mechanik des Objektivs hat eine andere Vorstellung von der Länge eines Meters als die Steuerung des Objektivs.

100% genau kann das gar nicht funktionieren! Aber wenn man Glück hat, dann heben sich die Fehler auf.

Und natürlich ist das Ganze vom Objektiv abhängig, obwohl auch die Kamera ihren Anteil daran haben kann (siehe Punkt 1.). Allerdings spielt aber wohl mehr das jeweilige Einzelstück eine Rolle als die gesamte Klasse, obwohl ich mir vorstellen kann das es auch "Eigenarten" ganzer Baureihen gibt.

Danke für die Aufklärung!!

[PeterD]

dann arbeitet der AF so, dass er die Entfernung zum Objekt irgendwie misst und dann das Objektiv anweist, sich entsprechend einzustellen.
Du hast nicht rein zufällig meinen Beitrag oben gelesen ..... ?

[grood]

Dazu kommt noch dass der maximale Kontrast je nach Objektiveigenschaften und Lichtfarbe nicht immer da maximal ist wo wir es gerne hätten, z.B. bei Objektiven mit starker CA-Bildung kann der Fokus bei unterschiedlichem Licht auch mal stark unterschiedlich sein. Beim Kalibrieren können dann Korrekturwerte fürs "richtige" Anfahren mitgegeben werden. Das funktioniert halt genau beim Kalibrier-Licht 100%, bei Kunstlicht mit etwas Pech nicht mehr so gut.

Ein Beispiel: Das Sigma 30/1.4, ein schönes Objektiv, mit einem Manko: Mit dem roten AF Hilfslicht vom Blitz fokussierte es an meiner 450D grundsätzlich 20-30cm daneben. Bei "normalem" Licht traf er dagegen fast immer, egal ob Kunstlicht, Tageslicht.. absolut kein Problem.

[tquadrat]

Du hast nicht rein zufällig meinen Beitrag oben gelesen ..... ?
Doch, sicher - ich wollte eigentlich nur aus den verschiedenen Quellen zusammenfassen, was ich verstanden hatte.