AF und lichtstarke Objektive - Zusammenhang?

[meshua]

Hallo,

nach laengerer Zeit eine Frage zum AF allgemein. Bei digitalkamer.de heist es zur Alpha 900 u.a. wie folgt:

"Dabei ist der mittlere Kreuzsensor besonders hervorzuheben, denn dieser nutzt auch lichtstarke Objektive bis F2,8 voll aus, um eine präzise Fokussierung zu ermöglichen."

Ich habe schon oefters davon gelesen, dass lichtstarke Objektive ein Problem fuer die AF Sensoren darstellen (koennen). Kennt jemand den (physikalischen) Hintergrund und kann ihn anderen Interessierten und auch mir erklaeren?

Einen schoenen Sonntag wuenscht,
meshua.

[Schmiddi]

Ich versuche mich mal:

Also: so ein AF-Modul arbeitet ähnlich wie ein Schnittbildindikator, den wir früher mal hatten. Also ein Prisma versetzt das Bild, dahinter sitzen 2 CCD-Leisten. Die suchen nun den Versatz in einer Kontrastkante - das wird in ein Fokussiersignal umgerechnet.
Die meisten Module sind nun in der Steigung der Prismen und damit dem resultierenden Versatz so ausgelegt, dass das AF-System "scharf" meldet, wenn die Schärfeebene innerhalb der Tiefenschärfe für Blende 5,6 liegt (mit einer gewissen hohen statistischen Wahrscheinlichkeit).
Fotografiert man nun mit Blende 1,4 (dann ist die Tiefenschärfe deutlich geringer), dann steigt natürlich die Wahrscheinlichkeit, dass die Schärfenebene außerhalb der Tiefenschärfe liegt. Man kriegt also schneller unscharfe Bilder (bzw. den berühmten Back- oder Frontfokus, allerdings zufällig verteilt).

Deshalb verbaut Sony bei A700/900 einen zusätzlichen Sensor, der auf Blende 2,8 optimiert ist (ähnliches machen Canon und Nikon auch). Da ist dann die Steigung des Prismas höher - es entsteht ein größerer Versatz. Das steigert die Genauigkeit - ABER: die Lichtempfindlichkeit sinkt. Somit dunkelt bei nicht ausreichenden Lichtverhähltnissen (oder einer Linse mit Anfangsöffnung 5,6) schneller eine Seite ab (kennen wir noch vom Schnittbild) -> kein AF. Was auch der Grund ist, warum die Sensoren nicht generell für höhere Lichtstärken ausgelegt werden.

Alles klar? Viele Grüße,
Schmiddi

[der_isch]

danke für diese Hintergrundinfos. Man lernt halt nie aus.

[turboengine]

Super erklärt!:top:

[meshua]

Ich versuche mich mal:

[...]

Alles klar?

Jetzt ja. Danke für die idiotensichere Erklaerung :top: Ich konnte bisher noch keine andere oder gar bessere Erlaeuterung finden.

Viele Gruesse, Torsten.

[mts]

Es gibt da zwei Skizzen aus den Katalogen der Dynax 7, die den Unterschied zwischen einem Sensor für f/2,8 und f/6,7 ganz gut verdeutlichen.
Bild 1: http://ca.konicaminolta.com/products/consumer/camera-peu/slr/dynax7/img/d_ope01b.gif
(http://ca.konicaminolta.com/products/consumer/camera-peu/slr/dynax7/ope01b.html)
Oben der Strahlengang eines Sensors für Blende 2,8, unten für 6,7. Die Abweichung von der korrekten Fokussierung ist in beiden Fällen die gleiche (defocused amount), die Abweichung, die der AF-Sensor registriert, ist im oberen Bild erheblich größer (Differenz von A zu A' vs. Differenz von B zu B'). Und entsprechend genauer kann das obige AF-Modul arbeiten. Demnach erscheint es sinnvoll, besser das oben abgebildete AF-Modul als das untere einzubauen.
Das Problem: Nicht jedes Objektiv ist lichtstark genug. Wenn die oben gezeigten Lichtstrahlen (2,8) nicht vorhanden sind, nutzen wir welche, die weiter in der Mitte durchs Objektiv gehen. Blende 6,7 bietet wohl jedes AF-Objektiv (Ausnahme: Spiegeltele, aber da geht zumindest der zentrale AF-Sensor, nachdem gerade die Lichtstrahlen durch die optische Achse nicht ankommen), also nehmen wir den 6,7er Sensor. (Wenn wir einen Konverter einsetzen, kann es deshalb passieren, dass der AF ausgeschaltet wird, wenn die Objektiv-Konverter-Kombination noch lichtschwächer ist.)
Seit etlichen Jahren kombinieren die Hersteller die lichtstarken mit den lichtschwachen Sensoren. Bei Minoltas Dynax 7 sieht das dann beispielsweise so aus:
Bild 2: http://ca.konicaminolta.com/products/consumer/camera-peu/slr/dynax7/img/d_ope01a.gif
(http://ca.konicaminolta.com/products/consumer/camera-peu/slr/dynax7/ope01a.html)
Man kann sich gut vorstellen: Die Messbasis der cyan gefärbten Sensoren ist größer, wenn ich mein Objektiv aber abblende oder ein lichtschwächeres Objektive nehme, bleiben nur die magenta gefärbten Sensoren.
Sowas steckt dann beispielsweise in der Kamera:
http://www.pbase.com/pganzel/image/83500679 (Oben Dynax 7D, in der Dynax 5D, Alpha 100, 200, 300 und 350 könnte ein ähnliches Modul stecken, unten Dynax 7).

Bei den Canon-Topmodellen bestehen üblicherweise die Kreuzsensoren aus einem horizontalen Sensor für alle und einem vertikalen Sensor für lichtstarke Objektive: http://www.photoscala.de/bilder/EOS-1DMkIII-AF-Felder.jpg (EOS 1D Mark III und 1Ds Mark III).
In anderen EOS-Modellen gibt es mit der Dynax 7, Alpha 700 oder Alpha 900 vergleichbare Dual-Cross-Sensoren:
http://www.photoreview.com.au/reviews/digitalslr/AF_sensor_arrangement.jpg (EOS 40D und 50D).