Was ist der praktische Unterschied zwischen Phasenerkennung und kontrastbasiertem Autofokus?

Was sind die Hauptunterschiede bei der Feldnutzung zwischen Phasenerkennungs-AF und kontrastbasiertem AF?

Ich verstehe die technischen Unterschiede , aber ich bin mir nicht sicher, was die Auswirkungen aus fotografischer Sicht sind. Gibt es einen spürbaren Geschwindigkeitsunterschied? Entleert man den Akku schneller?

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Um es in Begriffen für den manuellen Fokus auszudrücken, ist der Autofokus mit Kontrasterkennung wie der Versuch, ein Bild auf eine einfache Mattscheibe zu fokussieren, während die Phasenerkennung mit der Verwendung einer Fokussierhilfe mit geteiltem Prisma oder eines Entfernungsmessers vergleichbar ist. Bei dem einen Schema suchen Sie nach einem lokalen Maximum in einer sanften Kurve, während Sie bei dem anderen nur nach Dingen suchen, die Sie ausrichten können. Es ist viel einfacher zu entscheiden, wann die Dinge aufgereiht sind, als wenn die Dinge maximal kontrastreich sind.

Jetzt kann die Elektronik die Bestimmung des absoluten Maximalkontrasts schneller durchführen als wir, da sie empfindlich genug sein kann, um in dem Moment zurückzugehen, in dem die Kontrastkurve zu fallen beginnt, aber das ist immer noch nicht ganz so einfach wie der Vergleich zweier Bilder, um zu sehen, ob sie ausgerichtet sind . Und da ein Phasenerkennungssystem weiß, welches Bild welches ist, sollte es immer wissen, in welche Richtung es fokussieren muss, um die Korrektur vorzunehmen. Bei der Kontrasterkennung ist es immer eine Vermutung – Sie fokussieren in eine Richtung, und wenn es schlimmer statt besser wird, kehren Sie die Richtung um.

Allerdings haben einige der Kameras, die sie heutzutage herstellen, eine unglaubliche Elektronik, sodass es möglicherweise keinen nennenswerten Unterschied zum durchschnittlichen Fotografen gibt. In jedem Fall wird das Ansteuern des Objektivs (und der Hintergrundbeleuchtung für den Monitor, falls Sie eines verwenden) die Hauptquelle für den Stromverbrauch sein. Ja, das Lesen des gesamten Bildsensors wird mehr "kosten" als das Lesen einiger (oder eines einzigen) spezialisierten Autofokussensoren, aber ist es ein Unterschied, den Sie bemerken werden? Wahrscheinlich nicht. Der wirkliche Nachteil bei Kontrasterkennungs-AF besteht normalerweise darin, dass Sie keinen optischen Sucher verwenden können, sodass der Monitor (oder EVF) die ganze Zeit aktiv ist und nicht, dass das Fokussystem selbst läuft.

Ich mag Ihre Analogie, aber ich frage mich, ob das Lesen eines Videostreams vom Sensor wie Liveview den Akku nicht sehr stark belastet, anstatt ihn vollständig auszuschalten und diese AF-Punkte zu lesen (und sogar diese viel seltener zu lesen)?
Vielleicht verschleißt C-AF auch die Motoren mehr, wie sie zufällig vermuten?

Die Tatsache, dass die Phasenerkennung bei der Fokusentfernung stoppt, anstatt sie zu überschreiten und dann zurückzukehren, hat große Auswirkungen (wie Stan in seiner Antwort erwähnt) auf das Video, da diese Bewegung in der Aufnahme sichtbar ist.

Eine weitere Auswirkung ist, dass die Phasenerkennung dedizierte Sensoren an festen Positionen erfordert, weshalb die Anzahl der AF-Messfelder relativ gering ist. Die Kontrasterkennung kann überall durchgeführt werden und es gibt gewöhnlich Kameras, die auf 99 Positionen oder mehr im Rahmen fokussieren können .

Der wichtigste Vorteil der Kontrasterkennung besteht darin, dass sie nicht unter Front- oder Back-Focus-Problemen leiden kann. Wenn der Sensor den Fokus erkennt, sind die Dinge scharf. Tatsächlich schlage ich in meinem Blog vor, wie Kameras, die sowohl Phasenerkennung als auch Kontrasterkennung durchführen, sich sogar selbst kalibrieren könnten . Wir müssen nur abwarten, wer es zuerst umsetzt.

Sei einfach klar. Jedes Fokussystem kann verfehlen und fokussiert gelegentlich auf die falsche Entfernung. Die Bedingungen variieren je nach Kamera und Motiv. Front- oder Backfokus unterscheiden sich darin, dass die Kamera immer zu nah oder zu weit fokussiert. In diesem Fall muss die Kamera kalibriert werden, um mit den betreffenden Objektiven korrekt zu fokussieren. Dies geschieht mit Phasenerkennungs-AF. Die Fokusbestätigung wird vom Phasenerkennungssensor und nicht vom Bildsensor der Kamera berechnet.

Die Kontrasterkennung hat viel mehr Informationen, mit denen sie arbeiten können, weshalb sie Gesichtserkennung und andere raffinierte Tricks damit machen. Bei der Phasenerkennung dreht sich so ziemlich alles um die Entfernung.

Contrast-Detect verbraucht mehr Strom und entlädt die Batterie schneller, da Sie den Sensor mit Strom versorgen und ständig lesen müssen. Moderne Kameras tun dies bei 240 Hz, um schnelle AF-Geschwindigkeiten zu erzielen, was sehr leistungsintensiv ist.

Der Geschwindigkeitsunterschied wird kleiner, aber Phase-Detect wird immer noch als schneller angesehen, obwohl ich vermute, dass dies nicht unter allen Umständen der Fall ist.

"... es kann nicht unter Front- oder Back-Focus-Problemen leiden". Außer natürlich, wenn das Objektiv beim Abblenden eine erhebliche Fokusverschiebung aufweist (fast alle Objektive verschieben sich geringfügig, aber die besseren halten die Verschiebung auf einem Niveau, bei dem sie sowieso innerhalb der Auflösungsgrenze des Objektivs liegt). Das wird nie aufhören, ein Problem zu sein, solange wir weit offen rahmen und fokussieren.
Das ist nicht nur der Fall. Einige der modernen CDAF-Algorithmen versuchen zu "schätzen", wo der maximale Kontrast ist, daher können sie oft ein Motiv übersehen, was vorübergehende Front- oder Backfocus-Probleme verursacht. Zum Glück verschwindet es, wenn Sie neu fokussieren (oder sich an eine andere Kante wenden), aber es zeigt ganz schön, dass CDAF in der Kamera nicht bedeutet, dass der Autofokus niemals verfehlt. Es ist ein weit verbreitetes Missverständnis, das beispielsweise von Unternehmen wie Panasonic verbreitet wird.

Die Frage besteht auf einer praktischen , nicht auf einer technischen Antwort.

Die Phasenerkennung eignet sich besser zum Fokussieren auf sich bewegende Motive oder auf Motive, bei denen aufgrund von schwachem Licht kein Kontrast verfügbar ist, z. B. bei Sportaufnahmen. Die Kontrasterkennung kann schneller sein als die Phasenerkennung, wenn sich Motive nicht bewegen oder wenn reichlich Kontrast vorhanden ist, beispielsweise in einem für ein Porträt beleuchteten Studio. Dies wird heutzutage zu einem praktischen Problem, da die Phasendetektionskameras und Objektive viel größer sind .

Nur die größeren DSLR-Kameras (Digital Single-Lens Reflex) mit Pentaprisma und Spiegel oder DSLT-Kameras (T steht für den durchscheinenden Spiegel) verfügen über eine Phasenerkennung. Man könnte einwenden, dass die kleineren SONY NEX5R und NEX6 wirklich winzige DSLTs sind und über eine Phasenerkennung verfügen, aber es gibt so wenige Objektive, die diese aufstrebende Technologie nutzen können, dass man immer noch sicher verallgemeinern kann, dass es auf die Größe ankommt . Unbeholfene, bedrohliche, riesige Objektive von DSLRs werden weiterhin die Seitenlinien dominieren, selbst wenn die formschlüssigen, weniger bedrohlichen winzigen Objektive spiegelloser Kameras von den alten Entfernungsmesser-Straßenschützen, Weltreisenden und Outdoor-Typen, Clubgängern, die die Einschränkung erkannt haben, bevorzugt werden ihrer Smartphones, semiprofessionelle Fußballmama und B-Camera-Kameraassistenten bei Hochzeiten (verdammt, praktisch alle anderen.)

Die meisten Menschen schießen NICHT professionell Sport oder Wild, daher reichen in 95 % aller Aufnahmeszenarien die neuen kleineren spiegellosen Kameras mit Kontrasterkennung aus. Seit etwa einem Jahr haben diese kleineren Kameras sogar wetterfeste Kameragehäuse, zusätzliche Batteriegriffe für lange Drehtage, konkurrenzfähige Bildstabilisierung und relativ hohe Bildraten pro Sekunde. Das Micro-Four-Thirds-Ökosystem umfasst sogar lichtstarke Objektive mit wunderschönem Bokeh, die es mit ihren Dinosaurier-Vorfahren aufnehmen können. Und weil DSLRs beim Aufnehmen von Videos auch mit Kontrasterkennung fokussieren, sind diese kleineren Kameras oft besser, einfach weil die Benutzeroberfläche einfacher zu bedienen ist, beispielsweise wegen der Touchscreen-Fokussierung oder weil der Bildschirm ausschwenkt, damit Sie ihn halten können die Kamera, wo immer Sie wollen.

Würden Sie eine billigere, leichtere, kleinere und subtilere Kamera bevorzugen, die fast alles aufnehmen kann, oder eine teure, schwere, große und offensichtliche, die alles aufnehmen kann, was sich bewegt? Dies ist heutzutage die praktische Wahl zwischen diesen beiden Fokussystemen.

+1, aber beachten Sie, dass eine Reihe von Nicht-SLR-Kameras jetzt über eine Phasenerkennung verfügen und einige einen Hybridmodus verwenden.
Beachten Sie auch, dass dieser "Hybrid-Modus" nicht wirklich die vollständige Phasenerkennung verwendet und daher niemals an die vollständig skalierten PDAF-Module herankommt. Es kann maskiert werden (entweder durch eine kleine Sensorgröße oder durch Objektive mit einem für solche Systeme optimierten Design), aber letztendlich - wenn es um sich bewegende Objekte oder Situationen mit geringem Kontrast geht, sind Hybridsysteme bei weitem nicht in der Nähe eines echten PDAF mit separatem Sensor, der ausschließlich dafür vorgesehen ist Phasenerkennung. (Es ist wie bei Grafikkarten - integrierte Grafikkarte mit CPU kann gut sein, aber sie wird niemals eine vollwertige GPU fangen)
" Neue kleinere spiegellose Kontrasterkennungskameras reichen aus " - Ich wusste nicht, dass die Frage spiegellose Kameras betrifft. Ich würde sagen, dass in 95 % der Situationen ein Kompaktgerät mit großem Sensor (z. B. RX100 oder G1x) viel besser funktionieren würde, viel einfacher als spiegellose. Vor allem, weil es ein Objektiv hat, das perfekt auf den Betrieb mit Körper zugeschnitten ist und daher oft spiegellose Kameras übertreffen kann, insbesondere wenn es nur mit Kit-Objektiven verwendet wird. Aber wir sind nicht hier, um über spiegellose Propagandamaschinen zu diskutieren, oder?
Ich bin absolut nicht einverstanden mit "Die meisten Menschen fotografieren NICHT professionell Sport oder Wild, daher reichen in 95% aller Aufnahmeszenarien die neuen kleineren spiegellosen Kontrasterkennungskameras aus.". Viele, viele Leute werden schießen (wie beim Fotografieren von ;)) laufenden Kindern, und sie sind ein noch schwierigeres Fokusziel. Wie bereits erwähnt, gewinnen viele spiegellose Kameras an Phasenerkennungsfokus, der zumindest mit DSLRs der Einstiegsklasse konkurrieren kann.
die spiegellosen Kameras sind nicht so viel billiger, wie gesagt. Wenn wir die spiegellose Canon G12 (440 Euro, amazon.de/… ) mit einer digitalen Spiegelreflexkamera Canon (523 Euro, amazon.de/… ) vergleichen, sehen wir, dass der Preisunterschied nicht groß ist. Die Wahl des Kunden hängt immer noch davon ab, für welchen Zweck die Kamera verwendet werden soll, aber nicht so sehr vom Preis.

Der Phasenerkennungs-AF ist besser geeignet für:

  • schnelle Erfassung des Fokus - meistens Open-Loop-System, dh es nimmt eine Messung vor und bewegt das Objektiv.
  • sich bewegende Objekte - Messungen können sehr schnell durchgeführt werden, wodurch Bewegungen verfolgt werden können.
  • große/schwere Objektive – weniger Objektivbewegungen erforderlich.
  • Filmkameras - erfordert nur einen Sensor mit niedriger Auflösung, der die Filmebene nicht blockiert.
  • Strom sparen - AF-System nur für den Bruchteil einer Sekunde aktiv, minimiert Objektivbewegungen.

Kontrasterkennungs-AF ist besser geeignet für:

  • kleine Kameras - Platzmangel, um Licht auf den Phasendetektionssensor zu richten.
  • hohe Genauigkeit bei stationären Motiven - meist Closed-Loop-System, vermeidet systematische Fehler (Front-/Back-Fokus).
  • Fokussierung auf eine beliebige Stelle im Rahmen - PDAF-Sensoren sind auf diskrete Orte beschränkt, die sich um die Mitte gruppieren.
  • Infrarotfotografie - verschiedene Wellenlängen des Lichts fokussieren auf unterschiedliche Entfernungen, durch die Verwendung des Bildsensors stellen Sie die richtige Fokussierung sicher.
  • Intelligente Fokussierung - mehr Rechenleistung/Logik kann bei der Suche nach Details angewendet werden, z. B. Gesichtserkennung.

Objektive mit schweren Linsengruppen funktionieren nicht gut mit dem Kontrast-AF, da sie mit den vielen winzigen Schritten, die für den Kontrast-AF erforderlich sind, nicht schnell genug bewegt werden können. Daher werden solche Objektive für Systeme mit Kontrast-AF meist nicht angeboten. Sie können angepasst werden (z. B. FT-Objektive für mFT), aber dann funktionieren sie nicht gut.

Die praktische Einschränkung besteht also darin, dass solche Objektive nicht für Kontrast-AF-Systeme verfügbar sind, es sei denn, es gibt Fortschritte bei AF-Systemen (z. B. Hybrid-AF). Für diese Systeme wird es keine hellen Teleobjektive (insbesondere Zoomobjektive) geben. Wenn Sie also Tier- oder Sportfotografie machen möchten, sind die Kontrast-AF-Systeme derzeit nicht die beste Wahl.

Du meinst keine lichtstarken Teles wie das Olympus 75mm 1.8 ? Oder lichtstarke Telezooms wie das Panasonic 35-100mm / F2.8? OK. Sie könnten sich darüber streiten, ob ein 150/200-mm-Äquivalent tatsächlich für Safari oder Sport ausreicht ... Ich habe keine Erfahrung mit einem der beiden, daher ist es falsch, nur zu sagen, "es wird keine solchen Objektive geben".
Die meisten Sport- und Naturfotografen arbeiten gerne im Bereich von 300-600 mm.
Ich spreche eher von Dingen wie einem 50-200 2.8-3.5 oder einem 50-250 2.8. Bei Körpern mit Kontrast-AF gibt es so etwas nicht. Bearbeiten: Für diejenigen, die mit FT nicht vertraut sind, entsprechen diese 100-400 oder 100-500 auf 35 mm

Ein weiterer praktischer Unterschied: Aufgrund der Größen-/Gewichtsbeschränkungen, die das Kontrast-AF-System den Linsengruppen auferlegt, die sich immer noch in schnellen Mikroschritten bewegen lassen, wird die optische Korrektur häufig durch eine elektronische Korrektur ersetzt.

Dies ist eine Einschränkung, wenn Sie lieber RAW aufnehmen und Ihr RAW-Konverter keine elektronischen Korrekturmethoden der Kamera unterstützt.