Next Generation Autofokus

15. März 2024

von Herbert Päge

Tilo Gockel hat untersucht, wie die AF-Systeme moderner Kameras helfen, die Trefferquote zu steigern.

„So trägt man Pelz!“ Bei unseren Tests mit der Sony A7 Mark IV hat der Erkenner zwar zuverlässig das Hundeauge erkannt (auf Modus Animal), nicht aber das Modell (auch nicht auf Modus Human). Modell: Jenes@model-kartei.de.

Das Rauschen rechnet uns schon intern die Kamera raus, die Belichtung lässt sich nachträglich leicht pushen und den Bildausschnitt legen wir eh später per Autofill AI fest. Aber wenn das Bild unscharf ist, wird es schwierig. Fehlfokus ist noch immer Ausschusskriterium Numero Uno. Die Autofokussysteme moderner Kameras helfen, die Trefferquote zu steigern.

Die Basics vorweg

Wenn man ein Objektiv scharf stellt, also fokussiert, dann verändert man den Abstand des Objektivs vom Sensor derart, dass er gleich der Bildweite wird (siehe Abbildung). Interessant ist hierbei, dass die Funktionen, die wir im Folgenden beschreiben, auf dem zweidimensionalen, flächigen Kamerabild arbeiten, aber die Ausgabe dann immer schlicht ebenjener Abstand ist. Für manche Betrachtungen ist es gut, das im Hinterkopf zu haben.

Ein Objektiv kann nur genau eine unendlich flache Ebene im Raum scharf abbilden. Punkte auf anderen Ebenen werden zu Unschärfekreisen. Zum Glück ist ein gewisser Kreisdurchmesser noch verschmerzbar, weil auch unser Auge nicht perfekt auflöst. So definiert man die Schärfentiefe, die eine gewisse kleinere oder auch größere Ausdehnung besitzt.

Das Scharfstellen kann manuell nach dem Auge geschehen (Sucher, Schnittbildindikator, Lupenfunktion, Fokus-Peaking) oder auch automatisch auf der Basis von Sensorinformationen. Wo bei DSLRs noch ein separater Phasenvergleichs-Autofokussensor zum Einsatz kam, übernehmen heute auf dem Bildsensor integrierte Sensorelemente diese Aufgabe ¹–³. Wieder handelt es sich um Phasen-AF-Sensoren, aber jetzt sind diese nicht mehr wie früher in Kreuzform, sondern meist nur noch in einer Richtung angeordnet. Aber auch in anderer Hinsicht hat sich das automatische Fokussieren in den letzten Jahren wesentlich weiterentwickelt. Mittlerweile greifen uns KI-basierte Motiverkenner, Motivtracker und neue Techniken wie Canon Eye Control AF unter die Arme und garantieren eine viel höhere Ausbeute an knackscharfen Bildern. Doch die Techniken haben auch Tücken, …

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