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Actionfotografie mit der P3 und PL3 endlich machbar


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Aha und was machen die Objektive die keine Blende 2.8 haben? [/Quote]

Ich formuliere den Satz einmal anders: mFT Sensoren beginnen bei Blende 2.8 zu messen. Alles unter 2.8 wird ignoriert, alles darüber wird verwendet.

 

Das weiß der Phasen AF genauso wenig. Er kann nur eine Messung beim statischen Motiv machen. Bewegt sich dagegen das Objektiv ist er genauso wie der Kontrast AF aufs reine raten angewiesen und wird genauso oft falsch raten.

Der Kontrast AF braucht für eine statische Messung mehrere Vergleiche was aber auch nicht länger dauern muss wenn sie schnell genug erfolgen.

Das ist leider Falsch. Der Phasen-AF ist prädiktiv, er weiss schon vorher in welche Richtung und wie stark er fokussieren muss. Und dafür braucht er nur eine einzige Messung!

Der Phasen-AF nimmt also mit seinen zwei Sensoren eine Messung vor, aus dieser einen Messung kann er berechnen in welche Richtung er zu fokussieren hat und welche Distanz er zurückzulegen hat. Eine zweite Messung ergibt sofort, ob und um wieviel sich das Motiv bewegt hat.

 

Auch der Kontrast AF kennt anhand der vorherigen Kontrastmessungen die Bewegung und Beschleunigung des Motivs und kann genauso die Position vorausberechnen und wird sich exakt auf die vorausberechnete Entfernung fokussieren und auch sofort auf Anhieb treffen sofern das Motiv es sich nicht anders überlegt hat und bspw. seine Beschleunigung ändert.

In diesem Fall fokussiert ein Phasen AF aber genauso daneben.

Nein, der Kontrast-AF kann das eben nicht. Er kann nur zwei Bilder vergleichen. Der Kontrast-AF kann zwei relevante Dinge nicht messen: Richtung und Distanz. Genau deswegen muss der Kontrast-AF immer raten. Nicht umsonst versuchen Olympus mithilfe des IR-AFs das zu kompensieren, weil der Kontrast-AF dazu technisch nicht in der Lage ist. Der Kontrast-AF kann keine Entfernungen messen, und deswegen scheitert es am Problem der Nachführung am C-AF.

bearbeitet von ayin
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Das ist leider Falsch. Der Phasen-AF ist prädiktiv, er weiss schon vorher in welche Richtung und wie stark er fokussieren muss. Und dafür braucht er nur eine einzige Messung!

Der Phasen-AF nimmt also mit seinen zwei Sensoren eine Messung vor, aus dieser einen Messung kann er berechnen in welche Richtung er zu fokussieren hat und welche Distanz er zurückzulegen hat. Eine zweite Messung ergibt sofort, ob und um wieviel sich das Motiv bewegt hat.

 

 

Nein, der Kontrast-AF kann das eben nicht. Er kann nur zwei Bilder vergleichen. Der Kontrast-AF kann zwei relevante Dinge nicht messen: Richtung und Distanz. Genau deswegen muss der Kontrast-AF immer raten. Nicht umsonst versuchen Olympus mithilfe des IR-AFs das zu kompensieren, weil der Kontrast-AF dazu technisch nicht in der Lage ist. Der Kontrast-AF kann keine Entfernungen messen, und deswegen scheitert es am Problem der Nachführung am C-AF.

 

Entschuldige bitte meine vermutlich laienhafte Frage, aber dem 'Rechner', der die gemessenen Bilder bewertet, sollte doch wohl beizubiegen sein, aus dem Größenunterschied des angepeilten Motivs (bzw. dem vergrößerten oder verringerten Abstand der verschiedenen gemessenen Kontrastbereiche) bei den beiden gemessenen Bildern eine Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit zu interpolieren. Oder mache ich da irgendwo einen Denkfehler?

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Nein, den hast du scheinbar nicht. Nur eher fehlendes Detailwissen, wie der Kontrast-AF funktionert. Der Kontrast-AF vergleicht eben nur Kontraste, und das nur anhand des Auslesens eines einzigen Sensors. Somit fehlt dem AF jeglicher Bezug zu Entfernung, da nur aus 2D Daten ausgewertet werden kann. Der Trick derzeit mit der Verfolgung liegt nicht an der Messung der Entfernung und Fokussierrichtung sonder daran, dass Motiverkennung eingesetzt wird. Durch diese ist der C-AF teilweise in der Lage das Motiv anhand des vorhandenen Kontrasts zu verfolgen. Aber durch die fehlende Information der Entfernung, weis der C-AF nicht in welche Richtung sich das Motiv bewegt und kann rein durch Kontrastunterschiede auch nicht feststellen, ob sich das Motiv zur Kamera hin oder von der Kamera wegbewegt. Das funktioniert teilweise bei linearer links- oder rechts-Bewegung, aber nicht nach vorne oder nach hinten, da da das Motiv sich zwar Geschwindigkeitesmässig linear bewegt, aber Sensor das aber logarithmisch ist.

Der Kontrast-AF kann also nur raten in welche Richtung sich das Motiv/Objekt bewegt, dem raten wird derzeit aber etwas geholfen als das die Bilder schneller ausgelesen werden können, was aber auch wieder technische Grenzen hat.

Genau daran liegt das Problem des Kontrast-AF, dass einfach die Entfernungsinformation völlig fehlt, und dadurch auch die Hilfsinformation der Grösse des Objektes durch welche eventuell eine Entfernung geschätzt werden könnte.

Der Phasen-AF hat zwei Sensoren und sieht somit dreidimensional, wodurch er aufgrund des Phasen-Versatzes (im Rahmen einer Triangulation) die Entfernung und dabei auch noch die Geschwindigkeit feststellen kann.

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Ich hatte vor einiger Zeit mal das AF-C Verhalten der GH2 mit dem 14-140 mit verschiedenen Brennweiten und Blenden grob getestet. Dabei hatte ich den Eindruck, dass Panasonic dem AF bei der Nachführung eine feste Suchrichtung vorgibt, nähmlich nach "hinten", d.h. in Richtung größerer Entfernung.

 

Schwenkt man die Kamera von einem nahen auf ein weiter entferntes Motiv, so führt der AF (fast) auf direktem Weg die Schärfe nach, d.h. er findet schnell und subjektiv unauffällig den neuen Schärfepunkt.

 

Schwenkt man aber von "fern" Richtung "nah", so durchläuft der AF immer einen Suchschleife, bevor er wieder scharf gestellt hat, was natürlich im Bild recht störend auffällt. Vermutlich läuft er erst mal in Richtung "weiter entfernt" los, stellt dann fest, dass er kein Kontrastmaximum findet, läuft dann in Richtung "nah" zurück bis über das Maximum hinaus, um dann wieder in Richtung "fern" das Maximum einzustellen...

 

 

Ich könnte mir gut vorstellen, dass man diesen Regelprozess durch höhere Prozessorleistung und Optimierung der Rechenprozesse noch soweit beschleunigen / verkürzen kann, dass sie kaum noch auffallen...

 

Gruß Peter

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...... durch die fehlende Information der Entfernung, weis der C-AF nicht in welche Richtung sich das Motiv bewegt und kann rein durch Kontrastunterschiede auch nicht feststellen, ob sich das Motiv zur Kamera hin oder von der Kamera wegbewegt. Das funktioniert teilweise bei linearer links- oder rechts-Bewegung, aber nicht nach vorne oder nach hinten...

Da wäre sicher noch Entwicklungspotenzial: Z.B. wird ein Motiv, das sich auf die Kamera zu oder von ihr weg bewegt, größer oder kleiner auf dem Sensor abgebildet. Im Zusammenhang mit Motiverkennung könnte auf diese Weise doch eine Richtung feststellbar sein.

Gruß, leicanik

bearbeitet von leicanik
immer diese Tippfehler ...
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Nein, den hast du scheinbar nicht. Nur eher fehlendes Detailwissen, wie der Kontrast-AF funktionert. Der Kontrast-AF vergleicht eben nur Kontraste, und das nur anhand des Auslesens eines einzigen Sensors. Somit fehlt dem AF jeglicher Bezug zu Entfernung, da nur aus 2D Daten ausgewertet werden kann. Der Trick derzeit mit der Verfolgung liegt nicht an der Messung der Entfernung und Fokussierrichtung sonder daran, dass Motiverkennung eingesetzt wird. Durch diese ist der C-AF teilweise in der Lage das Motiv anhand des vorhandenen Kontrasts zu verfolgen. Aber durch die fehlende Information der Entfernung, weis der C-AF nicht in welche Richtung sich das Motiv bewegt und kann rein durch Kontrastunterschiede auch nicht feststellen, ob sich das Motiv zur Kamera hin oder von der Kamera wegbewegt. Das funktioniert teilweise bei linearer links- oder rechts-Bewegung, aber nicht nach vorne oder nach hinten, da da das Motiv sich zwar Geschwindigkeitesmässig linear bewegt, aber Sensor das aber logarithmisch ist.

Der Kontrast-AF kann also nur raten in welche Richtung sich das Motiv/Objekt bewegt, dem raten wird derzeit aber etwas geholfen als das die Bilder schneller ausgelesen werden können, was aber auch wieder technische Grenzen hat.

Genau daran liegt das Problem des Kontrast-AF, dass einfach die Entfernungsinformation völlig fehlt, und dadurch auch die Hilfsinformation der Grösse des Objektes durch welche eventuell eine Entfernung geschätzt werden könnte.

Der Phasen-AF hat zwei Sensoren und sieht somit dreidimensional, wodurch er aufgrund des Phasen-Versatzes (im Rahmen einer Triangulation) die Entfernung und dabei auch noch die Geschwindigkeit feststellen kann.

 

Danke für die ausfühliche Erläuterung. Sehr erhellend für einen Laien wie mich. Dennoch habe ich mich vermutlich missverständlich ausgedrückt. Leicanik hat das eben in wenigen Worten wesentlich deutlicher gemacht.

 

Ich versuche mich mal an einem Beispiel:

Also: Ich will meinen auf mich zu laufenden Hund Fotografieren.

Nun misst der C-AF - um den exakten fokuspunkt herauszufinden, fortwährend die Kontraste an beiden Seiten des Hundekopfs in Einzelbildern.

Und nun denke ich, dass der Rechner anhand des ja fortwährend anwachsenden Abstands zwischen den beiden Seiten des sich nähernden Hundekopfs doch eine Geschwindigkeitsberechnung durchdühren können und damit auch einen prädikativen C-AF ermöglichen sollte.

 

 

Da wäre sicher noch Entwicklungspotenzial: Z.B. wird ein Motiv, das sich auf die Kamera zu oder von ihr weg bewegt, größer oder kleiner auf dem Sensor abgebildet. Im Zusammenhang mit Motiverkennung könnte auf dieses Weise doch eine Richtung feststellbar sein.

Gruß, leicanik

 

Genau so habe ich das gemeint! Danke.

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Schwenkt man aber von "fern" Richtung "nah", so durchläuft der AF immer einen Suchschleife, bevor er wieder scharf gestellt hat, was natürlich im Bild recht störend auffällt. Vermutlich läuft er erst mal in Richtung "weiter entfernt" los, stellt dann fest, dass er kein Kontrastmaximum findet, läuft dann in Richtung "nah" zurück bis über das Maximum hinaus, um dann wieder in Richtung "fern" das Maximum einzustellen...

 

Ich könnte mir gut vorstellen, dass man diesen Regelprozess durch höhere Prozessorleistung und Optimierung der Rechenprozesse noch soweit beschleunigen / verkürzen kann, dass sie kaum noch auffallen...

@DonParrot & Leicanik

 

Das schildert ganz gut das zusätzliche Problem. Die Berechnung des Kontrast-AF ist nur ein Teil der Gleichung.

 

Der Phasen-AF ist deswegen im Vorteil, weil er mit nur einer einzigen Messung, für die das Objektiv nicht verfahren werden muss, den Offset zum korrekten Fokus errechnen kann. Aus zwei Messungen kann der Phasen-AF dann noch Bewegungsrichtung und -Geschwindigkeit ermitteln und mit Vorhalt fokussieren (prädiktiver AF).

 

Ein Kontrast-AF ist von seiner Konzeption her darauf angewiesen das Objektiv zu verfahren, eine Einzelmessung geht nicht. Deshalb ist die Auslesegeschwindigkeit des Sensors nur ein kleiner Teil des Problems.

 

Ein Phasen-AF im AF-C Modus bestimmt in einer Messung die Fokusabweichung, und während das Objektiv in die errechnete Position fährt misst dieser schon wieder, um den Erfolg der Fokussierung zu verifizieren bzw. eine Bewegung des Motivs zu erkennen. Fokussierung und Messung sind parallelisierbar, dadurch sind solche Systeme sehr reaktionsschnell.

 

Der Kontrast-AF muss dagegen für eine Fokusbestimmung einen Fokusbereich mehrmals abfahren (dabei muss er die Linsen bewegen) und dabei einige Male den Sensor auslesen, wobei er die Bilder vergleichen muss, um eine Kontraständerung festzustellen. Dabei ist sehr viel Mechanik im Spiel, und die läßt sich auch durch Rechenleistung nicht beschleunigen. Bei AF-S hat man das nicht zuletzt durch die Beschränkung auf kurze Brennweiten und Teles mit geringen Lichtstärken hinbekommen. Bei AF-C ist es dann noch besonders hinderlich, wenn das Hauptmotiv während der Fokussierung seine Konturen verändert. Es gelingt beispielsweise kaum, mit der G1 und dem 45-200 einen Vogel im Vorbeiflug zu verfolgen, selbst wenn dafür kaum eine Fokusänderung notwendig wäre. Vom Grundprinzip her vergleicht ein Kontrast-AF die Kontraste bei verschiedenen Fokuseinstellungen. Wenn durch schnelle Bewegung und Form- und Farbänderungen (Vogel schlägt mit den Flügeln, Sportler ändert Körperhaltung, ...) die einzelnen "Vergleichsaufnahmen" des Kontrast-AF einfach nicht mehr vergleichbar sind, dann verliert er komplett den Fokus.

 

Der Kontrastvergleichs-AF nutzt nun also die Daten des Bildwandlers (Sensor), der auch das eigentliche Bild produziert. Der Autofokus ermittelt in einzelnen Messfeldern den Kontrast feiner Details. Das alleine lässt allerdings noch nicht erkennen, ob das Bild fokussiert ist, und ebenso wenig, wie herum man die Fokussierung ändern müsste, falls sie nicht stimmt. Daher muss der Autofokus den Fokussiermotor anlaufen lassen, damit die Fokussierung ändern und währenddessen stets wie oben beschrieben den Kontrast messen. Wenn der Kontrast dabei ansteigt, ist der AF auf dem richtigen Weg; nimmt der Kontrast aber ab, muss der AF die Laufrichtung des Fokussiermotors umkehren. So lange der Kontrast steigt, setzt der AF diesen Prozess fort, aber wenn der Kontrast wieder fällt, ist er über das Ziel hinaus geschossen; der AF lässt deshalb den Motor bis zu der Stelle zurück fahren, an der der bislang höchste Kontrast gemessen wurde.

 

Der Kontrast-AF funktioniert nun in der Regel so, daß über die Bilddaten eine Fouriertransformation laufen gelassen wird, d.h. aus den Bildsignalen wird ein Frequenzspektrum gewonnen. Je mehr höhere Frequenzen im Spektrum enthalten sind, desto höher der Kontrast mit feinen Details im Bild.

Nun ist eine sogenannte FFT: Fast Fourier Transform, eine mathematisch recht aufwendige Sache, die zwar heute mit Signalprozessoren ganz flink geht, aber doch endliche Rechenzeit braucht. Da es auch nicht möglich ist, aus einem einzigen Bild die optimale Schärfe zu bestimmen, muß aus mehreren Fokuseinstellungen die Information gewonnen werden. Und die gesamten Rechenprozesse dauern eben etwas.

bearbeitet von ayin
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Danke, Michael, mir waren zwar die grundsätzlichen AF-Arbeitsweisen geläufig (ich wollte ja auch nicht an der prinzipbedingten Überlegenheit des Phasen-AF bezüglich Geschwindigkeit und Bewegungsverfolgung zweifeln) - aber so schön anschaulich in komprimierter Form habe ich das bisher nicht gelesen. Eine hilfreiche Zusammenfassung, wie ich finde :) Insofern können (wenn's nach mir gehen würde) beide Systeme noch lange nebeneinander her exisitieren und sich je nach Bedarf ergänzen. Oder aber sie wachsen zu einem hybriden System zusammen. Jedenfalls scheint mir aus deinen Ausführungen schlüssig hervorzugehen, daß das hier im Forum so gerne beschworene baldige Ende des Spiegelsystems nicht so ohne weiteres kommen wird, zumindest so lange nicht die Fähigkeiten des Phasen-AF anders gelöst sind.

(Eine ganz andere Frage ist natürlich, ob man für sich die Geschwindigkeit immer braucht, ob sie wirklich zu mehr guten Fotos führt, und ob man persönlich für die Vorteile des spiegellosen Systems den Nachteil der geringeren Geschwindigkeit einfach in Kauf nimmt ...)

Gruß, leicanik

bearbeitet von leicanik
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Danke leicanik!

 

Meine Intention liegt eigentlich nur darin, dass die beiden unterschiedlichen AF-Systeme ein wenig in ihrer völlig unterschiedlichen Funktionsweise erklärt werden, und warum bei einem Motiv der Phasen-AF im Vorteil ist und warum bei einem anderen Motiv der Kontrast-AF im Vorteil ist.

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... und warum bei einem Motiv der Phasen-AF im Vorteil ist und warum bei einem anderen Motiv der Kontrast-AF im Vorteil ist.

So sehe ich das auch. Und wir sollten froh sein, daß wir je nach Bedarf, Vorlieben und eigener Arbeitsweise jeweils passende, sehr gute Werkzeuge aussuchen können - statt uns über die Unterschiede zu grämen oder sie wegzudiskutieren. Insofern wird DonParrot für die Hundefotografie sicher weiterhin mit der E-5 besser bedient sein, während DonAlfredo für seine Plymchen mit Altglasbokeh mit einer EVIL besser dran ist - um nur mal zwei Beispiele zu nennen. :)

Gruß, leicanik

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Hallo Michael,

 

auch von mir vielen Dank für Deine detaillierte Erklärungen, die ja meine praktischen Beobachtungen bei meinen Tests bestätigen...

 

Daraus ergibt sich aber m.E. auch, dass bei einem Kontrast-AF System der Fokus-Antrieb und die Geschwindigkeit des Objektivs viel kritischer sein dürfte als bei einem Phasen-AF. Da ja wie beschrieben für den Regel/Fokussuch-Prozess die Linsen der Objektivs hin und her bewegt werden müssen, wird man, selbst bei noch so hoher Rechenleistung in der Kamera, durch die Massenträgheit der Linsen (besonders bei höherwertigen Objektiven mit viel Glas) bald an einer Grenze angekommen sein. Daher dürfte alleine schon deshalb ein Phasen-AF in der Praixs immer schneller sein, da die Linsen eben nur einmal zum neuen Fokuspunkt bewegt werden müssen.

 

Um einen Kontrast-AF wirklich schnell zu bekommen, müssten man also auch sehr leichte Linsenkonstruktionen mit speziellen Fokusantrieben entwickeln, zumindest so lange, wie er nicht auch prädikativ arbeitet... Oder sehe ich das falsch?

 

Gruß Peter

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Danke, Michael, mir waren zwar die grundsätzlichen AF-Arbeitsweisen geläufig (ich wollte ja auch nicht an der prinzipbedingten Überlegenheit des Phasen-AF bezüglich Geschwindigkeit und Bewegungsverfolgung zweifeln) - aber so schön anschaulich in komprimierter Form habe ich das bisher nicht gelesen. Eine hilfreiche Zusammenfassung, wie ich finde :) Insofern können (wenn's nach mir gehen würde) beide Systeme noch lange nebeneinander her exisitieren und sich je nach Bedarf ergänzen. Oder aber sie wachsen zu einem hybriden System zusammen. Jedenfalls scheint mir aus deinen Ausführungen schlüssig hervorzugehen, daß das hier im Forum so gerne beschworene baldige Ende des Spiegelsystems nicht so ohne weiteres kommen wird, zumindest so lange nicht die Fähigkeiten des Phasen-AF anders gelöst sind.

(Eine ganz andere Frage ist natürlich, ob man für sich die Geschwindigkeit immer braucht, ob sie wirklich zu mehr guten Fotos führt, und ob man persönlich für die Vorteile des spiegellosen Systems den Nachteil der geringeren Geschwindigkeit einfach in Kauf nimmt ...)

Gruß, leicanik

 

Dem kann ich mich nur anschließen. Danke Michael, das hab' sogar ich verstanden. Bleibt also nur zu hoffen, dass der vor ein paar Wochen diskutierte Infarot-Quasi-Phasen-AF oder eine ähnliche Lösung dem C-AF des Kontrast-AF irgendwann auf die Sprünge helfen.

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@PeterWL:

 

Das mit den Objektiven ist so eine Sache. Die Linsen müssen nun einmal eine gewisse qualitative Abbildungsleistung erbringen und das geht nur durch hochwertige Linsensysteme. Zudem macht auch der Antrieb die Systeme schwer, wobei ein guter Ultraschallmotor zudem noch relativ teuer ist. Manche Objektive, wie die für die Sony-NEX, haben noch einen Stabilisator im Objektiv. Das sind alles Faktoren die zusammenspielen, und dann kommt noch hinzu wie fein die Stellwerke in den Objektiven sind. Die Motorschrittauflösung ist dabei auch ein Thema.

Drei Motoren in einem Objektiv unterzubringen (Stabi-Motor, Blenden-Motor, Fokus-Motor) bedingt halt bauartbedingte Kompromisse.

Derzeit sehe ich da technisch bedingt in nächster Zukunft zumindest bei Objektiven keinen Quantensprung.

 

@DonParrot:

Man darf gespannt sein ;)

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Das mit den Objektiven ist so eine Sache. Die Linsen müssen nun einmal eine gewisse qualitative Abbildungsleistung erbringen und das geht nur durch hochwertige Linsensysteme. Zudem macht auch der Antrieb die Systeme schwer, wobei ein guter Ultraschallmotor zudem noch relativ teuer ist.......

 

....Derzeit sehe ich da technisch bedingt in nächster Zukunft zumindest bei Objektiven keinen Quantensprung...

klar Michael, da gebe ich Dir völlig Recht... ich wollte halt nur darauf hinweisen, dass neben der (sehr interessanten) Diskussion über die grundsätzlichen Abläufe und systemspezifischen Unterschiede zwischen Kontrast- und Phasen-AF auch die Geschwindigkeit der Objektive eine wichtige Rolle spielt. Und da ist m.M.n. der Phasen-AF weniger anspruchsvoll, da die Linsen nicht so viel "hin und her" bewegt werden müssen, zumindest solange, wie beim Kontrast-AF die Bewegungsrichtung des Motivs nicht ermittelt werden kann (wie auch immer).

 

Von daher wird die Aktiontauglichkeit einer Kamera mit Kontrast-AF erst mal beschränkt bleiben, was natürlich nicht heißt, dass sie für Motive wie spielende, laufende oder auch "hüpfende" ;) Kinder schnell genug sein können. Wenn man höhere Ansprüche stellt, muss man wohl doch (noch?) zu eine Kamera mit Phasen-AF greifen...

 

Gruß Peter

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Ich formuliere den Satz einmal anders: mFT Sensoren beginnen bei Blende 2.8 zu messen. Alles unter 2.8 wird ignoriert, alles darüber wird verwendet.

Wie soll das gehen wenn das Objektiv bspw. nur Lichtstärke 5.6 hat?

Und der AF funktioniert dort absolut problemlos.

Das ist leider Falsch. Der Phasen-AF ist prädiktiv, er weiss schon vorher in welche Richtung und wie stark er fokussieren muss. Und dafür braucht er nur eine einzige Messung!

Nein das weiß er nicht! Das funktioniert nur bei statischen Motiven. Bewegt sich dagegen das Objekt stimmt die von ihm gemessene Entfernung zum Auslösezeitpunkt nicht mehr. Da helfen nur noch mehrere Messungen und eine Interpolation in die Zukunft genauso wie es der Kontrast AF auch macht und ob die stimmt hängt vom Verhalten des Motivs ab.

Der Phasen-AF nimmt also mit seinen zwei Sensoren eine Messung vor, aus dieser einen Messung kann er berechnen in welche Richtung er zu fokussieren hat und welche Distanz er zurückzulegen hat. Eine zweite Messung ergibt sofort, ob und um wieviel sich das Motiv bewegt hat.

Das kann der Kontrast AF genauso er braucht nur mehrere Vergleiche um die genaue Position zu einem Zeitpunkt zu bestimmen was nur eine Frage der Geschwindigkeit ist aktuelle Systeme schaffen einen einzelnen Vergleich in nur 8 Microsekunden.

Nein, der Kontrast-AF kann das eben nicht. Er kann nur zwei Bilder vergleichen. Der Kontrast-AF kann zwei relevante Dinge nicht messen: Richtung und Distanz.

Natürlich kann er das, wenn du schon mal in Exifdaten hinein geschaut hättest wüstest du das, da steht z.B. auch die exakte Entfernung drin. Die Richtung, Geschwindigkeit und Beschleunigung lässt sich dann einfach aus mehreren Werten zu bestimmten Zeitpunkten errechnen und in die Zukunft interpolieren. Das errechnete Ergebnis kann er dann in einem einzigen Schritt direkt anfahren.

Wie gut das funktioniert hängt dann einzig und allein vom Verhalten des Motivs ab und unterscheidet sich somit nicht von der Trefferquote des Phasen AF.

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Wie soll das gehen wenn das Objektiv bspw. nur Lichtstärke 5.6 hat?

Und der AF funktioniert dort absolut problemlos.

Bist du jetzt absichtlich begriffstutzig?

 

Ich erklärs mal extra nur für dich:

 

Objektiv Offenblende 1: Kamera misst mit Blende 2.8

Objektiv Offenblende 1.4: Kamera misst mit Blende 2.8

Objektiv Offenblende 2: Kamera misst mit Blende 2.8

Objektiv Offenblende 2.8: Kamera misst mit Blende 2.8

Objektiv Offenblende 3.5: Kamera misst mit Blende 3.5

Objektiv Offenblende 4: Kamera misst mit Blende 4

Objektiv Offenblende 5.6: Kamera misst mit Blende 5.6

 

Nein das weiß er nicht! Das funktioniert nur bei statischen Motiven. Bewegt sich dagegen das Objekt stimmt die von ihm gemessene Entfernung zum Auslösezeitpunkt nicht mehr. Da helfen nur noch mehrere Messungen und eine Interpolation in die Zukunft genauso wie es der Kontrast AF auch macht und ob die stimmt hängt vom Verhalten des Motivs ab.

Doch, dass weis er, weil er Entfernungen messen kann. Und bei bewegten Objekten wird immer wieder der Fokus nachkorrigiert, sonst würde das Tracking ja nicht funktionieren.

 

 

Das kann der Kontrast AF genauso er braucht nur mehrere Vergleiche um die genaue Position zu einem Zeitpunkt zu bestimmen was nur eine Frage der Geschwindigkeit ist aktuelle Systeme schaffen einen einzelnen Vergleich in nur 8 Microsekunden.

Und genau das mach ihn langsam zusätzlich zum Problem der fehlenden Information über Entfernung und Bewegungsrichtung.

 

 

Natürlichkann er das, wenn du schon mal in Exifdaten hinein geschaut hättest wüstest du das, da steht z.B. auch die exakte Entfernung drin. Die Richtung, Geschwindigkeit und Beschleunigung lässt sich dann einfach aus mehreren Werten zu bestimmten Zeitpunkten errechnen und in die Zukunft interpolieren. Das errechnete Ergebnis kann er dann in einem einzigen Schritt direkt anfahren.

Wie gut das funktioniert hängt dann einzig und allein vom Verhalten des Motivs ab und unterscheidet sich somit nicht von der Trefferquote des Phasen AF.

Nein das kann der Kontrast-AF nicht. Und dem Kontrast-AF ist die Distanzinformation des Objektives auch völlig egal für den Fokussiervorgang. Die Distanzinformation wird von der Fokuseinstellung abgenommen und das Objektiv liefert dazu eine aus einer im Objektiv gespeicherten Tabelle die ungefähre Distanz. Das kannst du so vergleichen wie bei alten manuellen Objektiven, bei denen du oftmals auch eine Distanzinformation (Fokusskala) eingraviert hast. Und dieser Wert wird in die Exif-Informationen eingetragen, dem AF-Berechnungsmodul sind diese Werte allerdings völlig egal(, sie sind für einen reinen Kontrastvergleich sogar unerheblich).

Das Objektive berechnet die Distanz einfach aus der Fokuseinstellung und der Position des "Schrittmotors" anhand einer vorgefertigen - im Objektiv abgelegten - Tabelle. Nur kommen diese Informationen allerdings nicht zum AF-Sensor sondern werden beim speichern des Bildes in den EXIF-Daten erfasst.

bearbeitet von ayin
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Warum lassen wir's nicht einfach mal dabei, daß für die Verfolgung schneller Bewegungen ein Phasen-AF günstiger ist, während für ruhigere Motive und bewußte Gestaltung ein elektronischer Sucher mit Kontrast-AF seine Vorzüge (Darstellung von Belichtung, Weißabgleich und Schärfentiefe, Sucherhelligkeit bei Dämmerlicht, Suchergröße im Verhältnis zur Kameragröße, Abwesenheit von Front- und Backfokusproblemen) voll ausspielen kann und dort im Vorteil ist?

Gruß, leicanik

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Warum lassen wir's nicht einfach mal dabei, daß für die Verfolgung schneller Bewegungen ein Phasen-AF günstiger ist, während für ruhigere Motive und bewußte Gestaltung ein elektronischer Sucher mit Kontrast-AF seine Vorzüge (Darstellung von Belichtung, Weißabgleich und Schärfentiefe, Sucherhelligkeit bei Dämmerlicht, Suchergröße im Verhältnis zur Kameragröße, Abwesenheit von Front- und Backfokusproblemen) voll ausspielen kann und dort im Vorteil ist?

Gruß, leicanik

 

Ich unterstütze den Antrag!

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Bist du jetzt absichtlich begriffstutzig?

 

Ich erklärs mal extra nur für dich:

 

Objektiv Offenblende 1: Kamera misst mit Blende 2.8

Objektiv Offenblende 1.4: Kamera misst mit Blende 2.8

Objektiv Offenblende 2: Kamera misst mit Blende 2.8

Objektiv Offenblende 2.8: Kamera misst mit Blende 2.8

Objektiv Offenblende 3.5: Kamera misst mit Blende 3.5

Objektiv Offenblende 4: Kamera misst mit Blende 4

Objektiv Offenblende 5.6: Kamera misst mit Blende 5.6

 

 

:) wenn Du nun noch dazuschreibst, wie die typische Kamera mit PhasenAF misst, bin ich zufrieden ... Du darfst auch gerne zwischen den normalen und denen mit mittlerem Sensor, die bis 2,8 messen können, unterscheiden.

 

 

 

zusätzlich hätte ich gerne eine Erklärung, wieso (und wie) die Kamera die Messung durch den Sensor einschränkt ... ich meine, da werden einfach nur Kontrastunterschiede verglichen, während durch die Triangulation im PhasenAF tatsächlich nur eine Messbasis genommen wird, die bei der üblichen Kamera F 5,6 entspricht (ausser sie hat einen speziellen mittleren Sensor´, der schon ab 2,8 messen kann, wie die grösseren Canons)

 

 

 

Ich sags auch gerne nochmal:

 

nur weil es im Moment nicht geht, heisst das nicht, dass etwas in zwei Jahren nicht Standard ist ;) ... man muss der Kamera nur drei Bilder zum gleichzeitigen Analysieren geben und schon ist das kein Problem mehr (ich verweise auf meine Phantasie weiter oben, mit Linsen vor einigen Sensoren, die den Fokuspunkt verlegen)

Aktuell fehlt es einfach an Rechenleistung um das alles möglich zu machen ... aber die Rechenleistung steigt am stärksten von allen Faktoren, die für einen Kamerabau wichtig sein.

 

Mit einer Kamera, die zB 1500 x pro Sekunde ausliest, wäre ein CAF möglich, der alles in den Schatten stellt, was mit Phasen AF möglich ist (und damit würde ich sogar die Profikameras einschliessen, die hier gerne immer als Beispiel herangezogen werden um "den Phasen AF" und seine Leistungsfähigkeit zu repräsentieren)

bearbeitet von nightstalker
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Hallo!

... während durch die Triangulation im PhasenAF tatsächlich nur eine Messbasis genommen wird, die bei der üblichen Kamera F 5,6 entspricht (ausser sie hat einen speziellen mittleren Sensor´, der schon ab 2,8 messen kann, wie die grösseren Canons)

Du hast mir jetzt "das Hölzl geworfen"...

Meßbasis und Blende ist sicher richtig, aber die Meßbasis wird in mm gemessen, da fällt mir jetzt zusammen mit der Blende nur eine Variable ein:

Der Durchmesser der Austritts-Pupille.

 

Der Durchmesser der Austrittspupille läßt sich aus Brennweite und Blendenzahl berechnen (wäre bei einem 50er und 5.6 etwa 9mm (bei 2.8 dann 18mm).

Sollte ich hier nicht Eintritts- und Austritts-Pupille oder an der Berechnung was verwechselt haben (Michael hilf!), dann hieße dies ja, daß die Präzission des Phasen-AF zumindest neu überdacht werden müßte...

Siehe auch http://de.wikipedia.org/wiki/Lichtst%C3%A4rke_(Fotografie) unter Vor- und Nachteile.

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:) wenn Du nun noch dazuschreibst, wie die typische Kamera mit PhasenAF misst, bin ich zufrieden ... Du darfst auch gerne zwischen den normalen und denen mit mittlerem Sensor, die bis 2,8 messen können, unterscheiden.

Hier kannst du das ganz genau nachlesen: gietemann.com

 

 

zusätzlich hätte ich gerne eine Erklärung, wieso (und wie) die Kamera die Messung durch den Sensor einschränkt ... ich meine, da werden einfach nur Kontrastunterschiede verglichen, während durch die Triangulation im PhasenAF tatsächlich nur eine Messbasis genommen wird, die bei der üblichen Kamera F 5,6 entspricht (ausser sie hat einen speziellen mittleren Sensor´, der schon ab 2,8 messen kann, wie die grösseren Canons)

Alle Canon-Kameras z.B. könen ab Blende 2.8 messen (doppelte Genauigkeit), alle Canon-Kameras können bis Blende 5.6 messen, die 1er-Serie bei Canon kann bis Blende 8 messen. Ab wann sie messen hängt von der Offenblende des Objektivs ab.

Der Hauptunterschied dabei ist, dass der Kontrast-AF ein einziges Bild sieht und das analysiert. Erst mittels eines zweiten Bildes hat er einen Vergleichswert, und dann wird der Fokus solange nachgeführt bis er passt. Der Phasenfokus misst den Phasenversatz, zumeist mittels 4 Sensoren. Dazu braucht er keine zwei Bilder zu vergleichen, dafür reicht ein Messpunkt und das Objektiv kann auf den Schäfepunkt fahren.

 

 

 

Ich sags auch gerne nochmal:

 

nur weil es im Moment nicht geht, heisst das nicht, dass etwas in zwei Jahren nicht Standard ist ;) ... man muss der Kamera nur drei Bilder zum gleichzeitigen Analysieren geben und schon ist das kein Problem mehr (ich verweise auf meine Phantasie weiter oben, mit Linsen vor einigen Sensoren, die den Fokuspunkt verlegen)

Ich sags auch gerne nochmal :)

Auch in zwei Jahren wirst du mit 10.000 Sensorauslesungen vor genau demselben Problem stehen. Schau dir doch einfach mal irgendein ganz normales Foto an, dieses dann noch mit nur einem Auge, und dann sag mir wie weit die Kamera vom Objekt weg war. Was, das kannst du nicht? Fehlen dir dafür die Informationen? Dann weist du jetzt, warum der Kontrast-AF das auch nicht kann.

 

Aktuell fehlt es einfach an Rechenleistung um das alles möglich zu machen ... aber die Rechenleistung steigt am stärksten von allen Faktoren, die für einen Kamerabau wichtig sein.

Hab ich alles schon einmal erklärt, ich verweise auf einen vorherigen Post von mir.

 

Mit einer Kamera, die zB 1500 x pro Sekunde ausliest, wäre ein CAF möglich, der alles in den Schatten stellt, was mit Phasen AF möglich ist (und damit würde ich sogar die Profikameras einschliessen, die hier gerne immer als Beispiel herangezogen werden um "den Phasen AF" und seine Leistungsfähigkeit zu repräsentieren)

Siehe oben, hab ich schon in einem weit älteren Post von mir erklärt.

Nochmals die Kurzfassung: Die Signalverarbeitung kann noch so schnell werden, es muss das Signal erst einmal erfasst werden, es muss also das Licht für eine entsprechend kurze Belichtungszeit da sein, die ist aber zumeist sowieso schon so grenzwertig, dass die Empfindlichkeit des Sensors für Video hochgeregelt werden muss - womit wieder das Rauschen die Kontrasterkennung erschwert. Die Messzeit, bis ein hinreichendes Bild für die Vergleichsmessung eingefangen wird, ist ebenso ein physikalisches Limit, da hilft dir das schnellste auslesen nichts. Und die Messzeit hängt vom verfügbaren Licht und der Sensorempfindlichkeit ab. Nur die Sensorempfindlichkeit darf man für eine Kontrast-AF-Messung nicht zu hoch fahren, da man sonst Fehlmessungen durch das Rauschen bekommt.

 

MAch doch mal diesen Versuch: beginne bei einer mittleren Fokusentfernung und fokussier dann mal auf eine nähere und im nächsten Versuch auf eine weiter entfernte Distanz - schwupps ist es vorbei mit der tollen Performance des Kontrast-AF. Packst du dann ein lichtstarkes Objektiv (die aber für die ganzen Kontrast-AF-Kameras praktisch nicht existent sind) drauf, und schon ist die geforderte Präzision viel höher und damit sinken die Fokusgeschwindigkeiten deutlich (bei den wenigen lichtstarken Objektiven die es dafür gibt deutlich zu beobachten).

 

@isaac: Moderner Phasen-AF misst immer bei Offenblende des Objektivs.

 

 

ABSCHLUSS:

So, das war jetzt mein vorläufig letzter Post zu diesem (für mich sehr interessanten) Thema. Dem allgemeinen Wunsch nämlich, dieses Thema zu beenden komme ich nun mit diesem letzten klärenden Post gerne nach.

Wir können uns dann in zwei Jahren gerne wieder über diese Thematik unterhalten, oder wenn wirklich etwas weltbewegendes zu diesem Thema passiert.

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...Schau dir doch einfach mal irgendein ganz normales Foto an, dieses dann noch mit nur einem Auge, und dann sag mir wie weit die Kamera vom Objekt weg war. Was, das kannst du nicht? Fehlen dir dafür die Informationen? Dann weist du jetzt, warum der Kontrast-AF das auch nicht kann. ..
Nur eine kleine Anmerkung: Hier hast du jetzt aber doppelt gemoppelt ;) : Bei einer zweidimensionalen Vorlage dürfte es recht gleichgültig sein, ob man die monokular oder binokular betrachtet.

Gruß, leicanik

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Hier kannst du das ganz genau nachlesen: gietemann.com

na, dann weisst Du ja nun, dass die DSLRs eigentlich diejenigen sind, die auf eine faktisch kleinere Blende einschränken ;)

Alle Canon-Kameras z.B. könen ab Blende 2.8 messen (doppelte Genauigkeit),

naja, sie können so messen, wie die Schärfentiefe des Objektivs tatsächlich ist, wenn es genau 2,8 hat.

Bei einem 1,2er Objektiv wird mit einer Messbasis gearbeitet, die einer Aperture von 2,8 entspricht. Selbiges bei Objektiven die zwischen 2,8 und 5,6 liegen.

alle Canon-Kameras können bis Blende 5.6 messen, die 1er-Serie bei Canon kann bis Blende 8 messen. Ab wann sie messen hängt von der Offenblende des Objektivs ab.

Nein ... sie messen immer bei 5,6 oder 8 .. weil die Strahlenbündel immer gleich abgezweigt werden.

 

Lediglich bei einem Objektiv das lichtschwächer ist als 5,6 (bzw 8 bei den 1ern) wird die Messung ungenau .. weshalb Canon hier einfach abregelt. (kann man einfach nachprüfen, indem mal die Kontakte abklebt)

Der Hauptunterschied dabei ist, dass der Kontrast-AF ein einziges Bild sieht und das analysiert.

soweit sind wir uns einig

 

 

 

Ich sags auch gerne nochmal :)

Auch in zwei Jahren wirst du mit 10.000 Sensorauslesungen vor genau demselben Problem stehen. Schau dir doch einfach mal irgendein ganz normales Foto an, dieses dann noch mit nur einem Auge, und dann sag mir wie weit die Kamera vom Objekt weg war. Was, das kannst du nicht? Fehlen dir dafür die Informationen? Dann weist du jetzt, warum der Kontrast-AF das auch nicht kann.

und wieso nehme ich dann nicht einfach die Information einer anderen Messzelle dazu und habe die Möglichkeit entweder die Entfernung zu ändern (meine Idee mit den Linsen) oder per Abschattung eine Triangulation durchzuführen?

(Dazu hat soviel ich weiss Fuji was ausbaldovert)

 

Multitasking funktioniert auch nicht gleichzeitig, aber für uns erscheint es so.

 

Hab ich alles schon einmal erklärt, ich verweise auf einen vorherigen Post von mir.

 

@isaac: Moderner Phasen-AF misst immer bei Offenblende des Objektivs.

 

Nö, tut er nicht .... er teilt Strahlenbündel ab, diese ändern sich nicht von Objektiv zu Objektiv ...

 

Im Gegenteil, der PhasenAF misst immer bei der faktischen Blende, die durch den Strahlenteiler bestimmt wird. Das ist auch der Grund, wieso sie spezielle Sensoren einbauen müssen, die bei einer Blende von 2,8 oder grösser messen können ... weil es mit der Genauigkeit nicht so toll hingehauen hat.

 

Diese Sensoren sind aber nur in der Mitte ... während der Kontrast AF an jeder Stelle mit Offenblende messen kann.

ABSCHLUSS:

 

Wir können uns dann in zwei Jahren gerne wieder über diese Thematik unterhalten, oder wenn wirklich etwas weltbewegendes zu diesem Thema passiert.

 

 

OK, in 2 Jahren also :) ich freue mich darauf festzustellen, ob die Realität Dir oder mir recht geben wird.

 

 

 

Ansonsten möchte ich abschliessend nochmal drauf hinweisen, dass 640KB genug Speicher für jeden sein sollte ...... ;) .... und man NIE die Erfindungsgabe der Techniker unterschätzen sollte, genau wie das Fortschreiten der Entwicklung.

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Bist du jetzt absichtlich begriffstutzig?

 

Ich erklärs mal extra nur für dich:

 

Objektiv Offenblende 1: Kamera misst mit Blende 2.8

Objektiv Offenblende 1.4: Kamera misst mit Blende 2.8

Objektiv Offenblende 2: Kamera misst mit Blende 2.8

Objektiv Offenblende 2.8: Kamera misst mit Blende 2.8

Objektiv Offenblende 3.5: Kamera misst mit Blende 3.5

Objektiv Offenblende 4: Kamera misst mit Blende 4

Objektiv Offenblende 5.6: Kamera misst mit Blende 5.6

Was im Widerspruch zu deiner Aussage stand "Alles unter 2.8 wird ignoriert"

Doch, dass weis er, weil er Entfernungen messen kann.

Nein weiß er nicht weil die Entfernung die er zum Zeitpunkt X gemessen hat bei einem bewegtem Objekt nicht mehr die ist die zum Zeitpunkt Y der Auslösung besteht.

Und genau das mach ihn langsam zusätzlich zum Problem der fehlenden Information über Entfernung und Bewegungsrichtung.

Wenn er einen einzelnen Vergleich in 8 Microsekonden hinbekommt ist das nicht langsam sondern reicht sogar noch um viele Phasen Systeme zu unterbieten.

Und natürlich hat er die Information über die Entfernung (siehe EXIF) Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit lassen sich leicht aus mehreren Entfernungen zu verschieden Zeitpunkten ermitteln. Nicht anderes macht übrigens auch der Phasen AF bei bewegten Motiven.

 

Nein das kann der Kontrast-AF nicht. Und dem Kontrast-AF ist die Distanzinformation des Objektives auch völlig egal für den Fokussiervorgang.

Nur bei einer S-AF Messung.

Bei einem Prädikativen AF für bewegte Motive sind die Distanzinformationen unerlässlich.

Die Distanzinformation wird von der Fokuseinstellung abgenommen und das Objektiv liefert dazu eine aus einer im Objektiv gespeicherten Tabelle die ungefähre Distanz.

Auch nicht viel ungenauer als der Fehlfokus bei einer Phasen AF Messung und wenn die Hersteller sogar eine einstellbare Fokuskorrektur als Feature anpreisen scheint das auch nicht immer das genaueste zu sein.

Und dieser Wert wird in die Exif-Informationen eingetragen, dem AF-Berechnungsmodul sind diese Werte allerdings völlig egal(, sie sind für einen reinen Kontrastvergleich sogar unerheblich).

Nur im S-AF Mode braucht man sie nicht. Bei C-AF schon.

Das Objektive berechnet die Distanz einfach aus der Fokuseinstellung und der Position des "Schrittmotors" anhand einer vorgefertigen - im Objektiv abgelegten - Tabelle. Nur kommen diese Informationen allerdings nicht zum AF-Sensor sondern werden beim speichern des Bildes in den EXIF-Daten erfasst.

Doch der Schrittmotor wird einfach auf die Position angefahren die der Entfernung entspricht die das Motiv anhand der Geschwindigkeit nach den Messungen aus der Vergangenheit haben müsste. Natürlich müssen daneben auch Kontrastvergleiche erfolgen wie gut getroffen wurde und gegebenenfalls nachkorrigiert werden.

Entscheidend ist aber diese Vorhersage ein primitives gleichmäßiges durchprobieren würde niemals einen brauchbaren C-AF ergeben.

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Hallo Michael!

Nightstalker hat ja schon ausführlich und korrigierend geantwortet, aber ein Wenig ist noch offen für mich :-)

Hier kannst du das ganz genau nachlesen: gietemann.com

Hier kann man es ganz ungenau nachlesen :-)

 

Der von dir zitierte Artikel gibt sich den Anstrich hoher Seriosität, ist aber auch nur das Wenige, was man aus Patenten herauslesen zu können glaubt (im Sinne des Patentanmelders ist es jedoch, die Verschleierung auf ein Höchstmaß zu treiben).

Die technische Ausführung wird recht gut beschrieben (wofür auch in Blick in den Spiegelkasten bzw. unter den Spiegel, möglichst mit Lupe, vollkommen ausreicht).

Das dahinterliegende Prinzip wird nicht einmal ignoriert

Ja, selbst der Name "Phasen-AF" ist irreführend (aber allgemein üblich) weil es praktisch die "elektronische" Variante des guten alten Schnittbildentfernungsmessers ist (im Englischen sogar etwas präziser als "split screen" bezeichnet).

Gemessen wird in der Kamera (unter dem Spiegel) eigentlich mit jeweils (zumindest) zwei Pixelreihen.

Jede dieser beiden Pixelreihen "sieht" denselben Bildausschnitt, allerdings durch ein jeweils vorgeschaltetes Prisma, dessen jeweilige konstante Winkel spiegelsymmetrisch angeordent sind, etwas horizontal (oder vertikal) versetzt.

Die obere (oder linke) Pixelreihe sieht dasselbe (eindimensionale) Bild wie die untere (oder linke) Pixelreihe aber zentrisch durch die Brechung des Prismas etwas versetzt. Halt eine Art Interferometer aber um einige Zehnerpotenzen größer.

Da von Phasendifferenz zu sprechen, halte ich für gewagt, aber der Begriff ist nun mal fixiert, also was soll's...

So, nun zum Fazit, es handelt sich um eine ganz gewöhnliche Entfernungsmessung durch Triangulation.

Und nun schließt sich (für mich) wieder der Kreis mit der noch nicht ganz beantworteten Frage nach der effektiven Meßbasis (in mm).

Alle Canon-Kameras z.B. könen ab Blende 2.8 messen (doppelte Genauigkeit), alle Canon-Kameras können bis Blende 5.6 messen, die 1er-Serie bei Canon kann bis Blende 8 messen. Ab wann sie messen hängt von der Offenblende des Objektivs ab.

Interpretation und Reproduktion von Hörensagen ist halt so eine Sache...
ABSCHLUSS:

So, das war jetzt mein vorläufig letzter Post zu diesem (für mich sehr interessanten) Thema. Dem allgemeinen Wunsch nämlich, dieses Thema zu beenden komme ich nun mit diesem letzten klärenden Post gerne nach.

Wir können uns dann in zwei Jahren gerne wieder über diese Thematik unterhalten, oder wenn wirklich etwas weltbewegendes zu diesem Thema passiert.

Also ich wäre eher dafür, daß die Moderation die speziellen Beiträge in ein anderes Unterforum auslagert.

Weil sonst herrscht wieder zwei Jahre lang der Geist von Zweifel und Interpretation.

Und noch schlimmer, das ganze wird dann noch zu allgemein anerkannten Forumswissen.

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