Wie funktioniert der Autofokus mit alten Kameras und neuen Objektiven?

Zur Funktionsweise von Phasendetektions-Autofokussystemen habe ich im Lens Rentals Blog folgende Aussage gelesen....

Die Kamera liest den Phasendetektionssensor, schlägt ein riesiges Datenarray nach, das in ihren Chips programmiert ist und die Eigenschaften aller Objektive des Herstellers beschreibt, führt einige Berechnungen durch und sagt dem Objektiv etwas wie „Bewege deinen Autofokus so weit in Richtung Unendlich“.

Meine Frage ist also, woher bekommt es diese Objektivmodelldaten? Was macht es außerdem, wenn das Objektiv neuer als die Kamera ist und die Kamera dieses spezielle Objektivmodell nicht kennt?

Ich fotografiere mit meiner Canon t3 und meinem viel neueren 24-mm-Canon-Objektiv, und es fokussiert automatisch gut.

Werden die Daten im Objektiv gespeichert?

Das Objektivmodell und seine Parameter können von der Steuerschaltung im Objektiv ausgelesen werden, es ist nur eine einfache digitale Kommunikation. Kann also in Exiff gesehen werden, aber nicht alle Objektive unterstützen dies vollständig. Auf die gleiche Weise kann die Kamera auch die Brennweite eines Zoomobjektivs usw. lesen, was meiner Meinung nach bedeutungslos ist, sie zu speichern.
Hier ist ein Zitat aus einem Blogeintrag vom 14. März 2016 von Roger Cicala (der Person, die die oben zitierte Aussage vor langer Zeit im Juli 2010 geschrieben hat: „Endlich bin ich älter und weiser geworden. Einige Dinge, über die ich vor Jahren geschrieben habe, Mir ist jetzt klar, dass sie, ähm, nun, weniger korrekt sind, als ich es mir gewünscht hätte."

Antworten (1)

Zumindest als Aussage darüber, wie Autofokus-Kameras im Allgemeinen funktionieren , halte ich das Zitat für grundlegend falsch.

Älteres System

Fangen wir am Anfang von AF an: die Minolta Maxxum/Dynax/Alpha 7000 von 1985 1 . In der ursprünglichen Minolta-Reihe gibt es Objektive in zwei Varianten: Einige senden 32 Byte Daten, andere 45 Byte Daten an die Kamera.

Dies enthält die Brennweite des Objektivs, die größte und kleinste maximale Blende, die minimale Blende, eine Objektiv-ID-Nummer und ein paar andere Bits und Teile (z. B. ein Bit, das auf ein Objektiv mit manueller Fokussierung hinweist).

Es enthält jedoch eindeutig keine Tabelle, die jeder vernünftige Mensch wahrscheinlich als annähernd "riesig" bezeichnen würde. Zum Beispiel sprechen wir über weniger Speicherplatz, als Sie benötigen würden, um den ersten Satz dieses Beitrags zu speichern.

Was das Objektiv anbelangt, sich um einen bestimmten Prozentsatz in Richtung Unendlich oder ähnliches zu bewegen: Nochmals, nein. Bei diesen alten Kameras enthält die Kamera selbst den Motor zum Fokussieren der Linsen. Zum Fokussieren versorgt die Kamera den Motor mit Strom. Obwohl ich mir den Motor für den Maxxum 7000 nicht speziell angesehen habe, erfolgt die Fokussierung bei den Kameras, die ich mir angesehen habe, mit einem Schrittmotor. Der Prozessor in der Kamera sendet eine Reihe separater Impulsfolgen über separate Drähte an den Schrittmotor, und die Drehrichtung hängt von der relativen Phase dieser Impulsfolgen ab.

Dies bedeutet, dass die Kamera eine Schraube dreht und einen separaten Impuls an den Motor sendet, um sich (zum Beispiel) um jeweils 1/10 Umdrehung zu drehen.

Dabei beobachtet das AF-System das Ergebnis der Phasenerkennung. Wenn das Phasendetektionssystem sieht, dass das Bild fast fokussiert ist, verlangsamt es die Impulse, die zum Motor gehen, sodass er sich etwas langsamer dreht, um (zu versuchen) zu verhindern, dass er überschießt und in die andere Richtung zurückkehren muss (jedenfalls viel).

Neueres System

Auf einem moderneren System kann seine Behauptung zumindest einigermaßen genau sein. Da ich mit dem AF-System von Minolta angefangen habe, werde ich jetzt die aktuellste Version ungefähr derselben Linie in Betracht ziehen: die Sony E-Mount.

Der Sony E-Mount verwendet zur Fokussierung eine elektronische Kommunikation zwischen der Kamera und dem Objektiv. Es ist im Grunde eine serielle Schnittstelle, die Befehle und Daten sendet. Zum Fokussieren werden einige Befehle unterstützt:

  1. relative Position: Konzentrieren Sie sich N % näher oder weiter entfernt als Sie gerade sind.
  2. absolute Position: Bewegen Sie sich zu N% des Weges zwischen dem engsten und dem unendlichen Fokus.
  3. Jagen: Bewege dich autonom kontinuierlich mit N % der Höchstgeschwindigkeit und fahre rückwärts, wenn/falls du das Limit erreichst (und halte an, wenn du dazu aufgefordert wirst).

Im Gegensatz zu dem, was Sie zunächst offensichtlich erscheinen mögen, scheint es, dass, wenn eine E-Mount-Kamera mit einem "nativen" E-Mount-Objektiv kommuniziert, dieser letzte Modus (einfach bewegen, bis gesagt wird, dass er anhalten soll) tatsächlich der am häufigsten verwendete Modus ist. Die anderen beiden werden hauptsächlich verwendet, wenn über Adapter mit nicht-nativen Objektiven gesprochen wird. Als einfache Regel gilt, dass bei Objektiven, die ursprünglich für den AF mit Kontrasterkennung vorgesehen waren, die relative Positionierung verwendet wird, und bei einem Objektiv, das ursprünglich für den AF mit Phasenerkennung vorgesehen war, die absolute Positionierung verwendet wird. Es kann auch eine absolute Positionierung mit nativen Objektiven verwenden, aber dies scheint relativ ungewöhnlich zu sein.

Kombination aus neuem Objektiv und älterer Kamera

Was eine alte Kamera mit einem neuen Objektiv angeht, ist das ziemlich irrelevant. Die Daten stammen von einem Objektiv in einem bestimmten Format, sodass ein neues Objektiv meist nur die relevanten Daten (Brennweite, Lichtstärke etc.) an den richtigen Stellen eintragen muss. Die Tatsache, dass dieses spezielle Objektiv zum Zeitpunkt der Entwicklung der Kamera noch nicht existierte, ändert daran nicht viel .

Allerdings scheint es wahr zu sein, dass zumindest einige moderne Kameras Tabellen mit Eigenschaften von Objektiven enthalten, die auf der Objektiv-ID basieren, die sie erhalten. Dies scheint aktualisiert zu werden, wenn neuere Kameramodelle auf den Markt kommen, sodass eine neuere Kamera die Fähigkeiten eines Objektivs möglicherweise besser nutzen kann. Ich habe jedoch nicht viele Informationen darüber, was die Kamera wirklich mit diesen Informationen macht.

Zumindest im Minolta/Sony-System gibt es aber auch mehr oder weniger das Gegenteil: Neuere Objektive haben "erweiterte" Informationen hinzugefügt, die die Kamera vom Objektiv empfangen kann. Beispielsweise unterstützen neuere Kameras „Advanced Distance Integration“, bei der sie die Blitzleistung basierend auf der Entfernung steuern können, auf die das Objektiv fokussiert ist.

Neuere Objektive können diese Entfernungsinformationen genauer liefern als ältere, sodass eine neue Kamera mit einem (relativ) neuen Objektiv die Blitzleistung (unter den richtigen Umständen) genauer steuern kann als eine ältere Kamera oder als die neuere Kamera mit einer älteren Linse. Wenn Sie ein neues Objektiv an eine alte Kamera montieren, erhält die Kamera einfach die gleichen Daten im alten Format, die sie von einem alten Objektiv erwarten würde. Es „weiß“ nicht, wie es nach den erweiterten Informationen fragen soll, die das Objektiv liefern kann, so dass es sich seiner Existenz „nicht bewusst“ ist (ganz zu schweigen von seinem Inhalt).

Ich möchte jedoch hinzufügen, dass sich viele fortgeschrittenere Fotografen wahrscheinlich nicht viel für ADI interessieren. Da die Blitzleistung basierend auf der Fokusentfernung berechnet wird, funktioniert es nur, wenn ein direkter (nicht reflektierter) Blitz auf der Kamera verwendet wird. Ich nehme an, es reduziert wahrscheinlich einige der "Rehe, die im Scheinwerferlicht gefangen sind", die bei vielen Aufnahmen mit Blitz auf der Kamera üblich sind, aber die meisten Leute, die sich viel für die Bildqualität interessieren, verwenden wahrscheinlich andere Blitz-Setups, für die ADI sowieso nicht funktionieren würde .

Zusammenfassung

Das Zitat ist also insofern wahr, als bei einigen Systemen unter bestimmten Umständen die Dinge so funktionieren können, wie er es skizziert hat - aber einige Systeme unterstützen diesen Modus überhaupt nicht, und andere, die ihn unterstützen, verwenden ihn nicht unbedingt die ganze Zeit.


1. Technisch gesehen ist das noch nicht ganz der Anfang. Es gab (mindestens) die Nikon F3AF und eine Pentax, an deren Modellnummer ich mich nicht erinnere, bevor Minolta ihr AF-System vorstellte. Keines davon war jedoch wirklich ein vollständiges System (z. B. hatte die F3AF nur zwei AF-Objektive und die Pentax nur eines), und keines von beiden hatte einen nennenswerten kommerziellen Erfolg.