Bak/framfokuserande objektiv

[hallenberg]

Försökte leta om det fanns någon tråd här redan, men visste inte riktigt vad jag skulle leta på...

En sak jag funderat på är det här med bak/framfokuserande objektiv som jag tycker man hör många diskutera. Min uppfattning har alltid varit att autofokusen i moderna kameror fungerar som så att skärpan mäts i fokuspunkten och kameran justerar fokus tills den hittat det skarpaste läget. Jag har därför lite svårt att förstå hur det kan var objektivets fel ifall fokus inte blir rätt, utan att det i så fall borde vara kameran som slutar fokuseringsproceduren innan den träffat rätt. Det är ju inte så att kameran i sig vet hur långt det är till motivet i fråga, utan den bryr sig väl bara om när det är skarpt på fokuspunkten? En annan sak att avståndsskalan som är skriven på objektivet inte stämmer med faktiskt fokus, men precisionen där är ju ändå bristfällig så det har jag svårt att se att man ska kunna lita på.

Om någon kan förklara det hela vore det kanon.

 

[Erik Schalin]

Ett objektiv kan ge rätt fokus och ett annat fel fokus med samma hus.

 

[hallenberg]

Tackar Jörgen för ett uttömmande svar. Då är ju bara frågan varför i hela friden dom inte har ett återkopplat styrsystem... DSP:erna är väl snabba nog för att kunna uppskatta och justera det ofta och precisionen i fokusmotorerna tillåter ju rimligen också små ändringar. När kameran piper förutsätter jag att den piper för att den är nöjd med fokus och inget annat, jag förutsätter alltså fel.

Att öppna styrloopar är dåligt om alternativet finns att återkoppla är ju grundkurs i reglerteknik

(Edit: Jörgens inlägg verkar ha försvunnit av någon anledning, men svaret var bra oavsett. Han länkade till http://www.fredmiranda.com/forum/topic2/241524).

 

[apersson850]

Att öppna styrloopar är dåligt om alternativet finns att återkoppla är ju grundkurs i reglerteknik

Ja, om man kontinuerligt ska hålla en viss storhet på ett visst värde. I ett sånt här fall tar det bara onödig tid, jämfört med ett korrekt kalibrerat en-skottsförfarande.

Då fler och fler kameror nu får inbyggd kalibrering lär väl detta problem minska som problem, då man lätt själv kan fixa till det, om man har råkat få en kamera/objektivkombination som inte fungerar bra. Eller om man dängt kameran i backen så något flyttat sig någon hundradel.

Att avståndsskalorna inte stämmer beror ofta på att man i dagens autofokuserande värld inte bryr sig om att göra riktiga zoomar, utan optik med variabel brännvidd. Dessa är inte parfokala, utan fokusläget ändrar sig när man zoomar. Därför måste fokusringen flyttas vid zoomning, trots att avståndet är detsamma. Men skalan är ju tryckt på optiken, så den ändrar sig inte.

 

[hallenberg]

Ja, om man kontinuerligt ska hålla en viss storhet på ett visst värde. I ett sånt här fall tar det bara onödig tid, jämfört med ett korrekt kalibrerat en-skottsförfarande.

Då fler och fler kameror nu får inbyggd kalibrering lär väl detta problem minska som problem, då man lätt själv kan fixa till det, om man har råkat få en kamera/objektivkombination som inte fungerar bra. Eller om man dängt kameran i backen så något flyttat sig någon hundradel.

Att avståndsskalorna inte stämmer beror ofta på att man i dagens autofokuserande värld inte bryr sig om att göra riktiga zoomar, utan optik med variabel brännvidd. Dessa är inte parfokala, utan fokusläget ändrar sig när man zoomar. Därför måste fokusringen flyttas vid zoomning, trots att avståndet är detsamma. Men skalan är ju tryckt på optiken, så den ändrar sig inte.

Jo, det är ju det där med korrekt kalibrerad, prispress och feltoleranser vid konstruktion som kommer i spel då... För övrigt kan återkopplade algoritmer mycket väl vara lika snabba eller snabbare, så länge man kan mäta fort nog, eftersom man bättre kan se när det är dags att bromsa. På bekostnad av större slitage å andra sidan...

Brukar personligen se till att manuellt fokusera så nära jag kan först så behöver den inte justera så mycket.

Det sistnämnda är för övrigt ett någorlunda irriterande faktum. Har inte testat vilka av mina objektiv som är parfokala, förmodligen bara 70-200/4L...

 

[apersson850]

Per definition kan en återkopplad algoritm inte vara lika snabb i detta fall. Här handlar det om en mätning och en åtgärd. Ska du återkoppla och det ska vara någon mening med det, måste du mäta minst en gång till.

Nu finns det ju ändå ett slags återkoppling, då kameran faktiskt mäter en gång till, inte för att kontrollera om den tänkte rätt, utan för att kontrollera att inget glappade i optiken, utan den gick dit den skulle. Om inte, korrigeras detta. Men kameran kan ju inte veta om det var optiken eller något annat som gick fel, så resultatet blir detsamma.

Sen har vi även problemet med Servo AF och fotografering av bildserier. Riktig reglering i digitala system kräver noggrann tidshållning på indata, för att integrering och derivering ska bli korrekt. Men när man idkar serietagning avbryts fokusmöjligheten titt och tätt, då spegeln åker upp. Med enskottsprincipen kan man mäta när spegeln är nere och sedan förutsäga var fokus bör hamna när bilden tas, så att man kan köra optiken lite för långt när spegeln går upp. Om inte motivet ändrar fart och/eller riktning, kan man då ändå träffa rätt, utan tillgång till nya mätdata.

 

[hallenberg]

Per definition kan en återkopplad algoritm inte vara lika snabb i detta fall. Här handlar det om en mätning och en åtgärd. Ska du återkoppla och det ska vara någon mening med det, måste du mäta minst en gång till.

Nu finns det ju ändå ett slags återkoppling, då kameran faktiskt mäter en gång till, inte för att kontrollera om den tänkte rätt, utan för att kontrollera att inget glappade i optiken, utan den gick dit den skulle. Om inte, korrigeras detta. Men kameran kan ju inte veta om det var optiken eller något annat som gick fel, så resultatet blir detsamma.

Sen har vi även problemet med Servo AF och fotografering av bildserier. Riktig reglering i digitala system kräver noggrann tidshållning på indata, för att integrering och derivering ska bli korrekt. Men när man idkar serietagning avbryts fokusmöjligheten titt och tätt, då spegeln åker upp. Med enskottsprincipen kan man mäta när spegeln är nere och sedan förutsäga var fokus bör hamna när bilden tas, så att man kan köra optiken lite för långt när spegeln går upp. Om inte motivet ändrar fart och/eller riktning, kan man då ändå träffa rätt, utan tillgång till nya mätdata.

Man kan ju ofta mäta samtidigt som man styr som tur är =) Vore lite jobbigt att köra bil annars tex...

Undrar om 50D är bättre där eftersom den även har möjlighet till fokus via lokal kontrast med spegeln uppe. Inte för att det spelar någon roll för mig eftersom jag inte har en. Kort sagt, man får känna sin kamera och använda den därefter. Går knappast att förvänta sig att man bara ska behöva sikta och skjuta för att få bra bilder.

 

[Tomas1972]

Försökte leta om det fanns någon tråd här redan, men visste inte riktigt vad jag skulle leta på...

En sak jag funderat på är det här med bak/framfokuserande objektiv som jag tycker man hör många diskutera. Min uppfattning har alltid varit att autofokusen i moderna kameror fungerar som så att skärpan mäts i fokuspunkten och kameran justerar fokus tills den hittat det skarpaste läget. Jag har därför lite svårt att förstå hur det kan var objektivets fel ifall fokus inte blir rätt, utan att det i så fall borde vara kameran som slutar fokuseringsproceduren innan den träffat rätt. Det är ju inte så att kameran i sig vet hur långt det är till motivet i fråga, utan den bryr sig väl bara om när det är skarpt på fokuspunkten? En annan sak att avståndsskalan som är skriven på objektivet inte stämmer med faktiskt fokus, men precisionen där är ju ändå bristfällig så det har jag svårt att se att man ska kunna lita på.

Om någon kan förklara det hela vore det kanon.

Detta har jag också undrat. Nu gissar jag ju bara, men jag har förstått att ljuset/bilden går rakt fram och träffar sensorn när bilden tas. Men när kameran fokuserar så går den via en spegel eller prisma till en annan sensor som mäter fokus. Eftersom dessa inte är på samma ställe kanske det även behövs en viss korrigering.
Eller är det som Apersson säger. Han verkar veta vad han pratar om. Men jag tycker också att det är märkligt att man inte kör återkoppling.
Om inget annat skulle ju kameran kunna självkalibrera varje gång man byter objektiv. Vi kan ju hoppas att utvecklarna på Nikon/Canon läser forumen på Fotosidan

 

[apersson850]

Jag tackar för berömmet!
Jag vill dock poängtera att jag har inte konstruerat det här. Men jag konstruerar elsystem till maskiner till vardags, så av eget intresse har jag läst teknisk information om hur autofokus fungerar. Jag var också förundrad över varför optiken kan fokusera fel, när kameran mäter fokusläget. Men det fick ju sin förklaring.
Dessutom har jag varit förundrad över varför kameran till synes gör en extra justering av fokusläget ibland, om det nu är så att den beräknar hur fel fokus ligger och försöker fixa det med en korrigering. Men det är alltså för att kontrollera att optiken skötte sig (en del objektiv har ju roterande yttre inställningsringar, som man förstås kan tänka sig blivit hindrade i sin rotation osv.) Dessutom kan förstås kamerans första bedömning av oskärpeläget vara felaktig, så att optikens körorder inte ledde till önskat resultat, även om den utfördes till punkt och pricka.

Kontrastavkännande autofokus hjälper inte i detta fall. Sådan fokusering sker när slutaren står vidöppen för Live view. Men när bilden ska tas, med en ridåslutare, är inte ens de ställen på bilden som fokuspunkterna motsvarar belysta till att börja med. Kör man med en kortare tid än blixsynk är de aldrig belysta samtidigt med resten av bilden. Därför kan man inte justera fokus under exponering, utan det får göras när spegeln är nere. Alternativet att fokusera på sensorn mellan bilderna, när man kör Live view, faller på att den kontrastfokuseringen är alldeles för långsam för att det ska fungera.

Ska man jämföra detta med att köra bil får du alltså antingen titta, men inte styra, eller styra, men då måste du blunda.

Sen kanske man också ska ta med i beräkningen att hela principen konstruerades för drygt 20 år sedan. Vad som idag vore möjligt var det kanske inte då. Det kan också göra att man har en del lösningar, som man nu får leva med, för kompatibilitetens skull.
Notera nu att detta är egna gissningar, inte något jag vet.