Moderne Kameras verwenden häufig zwei Arten von AF-Sensoren: normale Kameras und Kreuzkameras. Während normale AF-Sensoren Schwierigkeiten haben, sich auf kontrastreiche vertikale Linien zu konzentrieren, fällt es Kreuzsensoren in dieser Situation leichter, sich zu konzentrieren, obwohl sie ausgefeilter (und entsprechend teurer) sind.
Aufgrund der zusätzlichen Kosten für die Einbeziehung einer großen Anzahl von Kreuzsensoren enthalten billigere Kameras häufig nur einen solchen Sensor im zentralen AF-Messfeld, wobei Mittelbereichskameras häufig einen Cluster um den Mittelpunkt haben und High-End-Kameras sogar Weitere Kreuzsensoren in verschiedenen Konfigurationen.
Betrachtet man eine Aufschlüsselung einiger der hochwertigsten Kameras, gibt es immer noch eine anständige Menge normaler AF-Sensoren, selbst in einem Bereich, in dem die Preise deutlich im vierstelligen Bereich liegen:
Sowohl die Nikon D5 als auch die D850 haben ~ 150 Sensoren, von denen 99 Kreuzsensoren sind
Das Canon Flaggschiff EOS 1DX mk II sowie der 5D mk IV verfügen über 61 Sensoren mit 41 Kreuztypen
Angesichts der Tatsache, dass selbst in diesen überaus teuren Flaggschiff- und High-End-Modellen etwa 1/3 der AF-Sensoren immer noch sehr normal sind, würde ich gerne wissen; ist dies eine rein wirtschaftliche konstruktionsentscheidung oder schafft die verpackung zu vieler typübergreifender AF-sensoren exponentiell schwierige technische hürden?
Antworten:
Tatsächlich sind ein Kreuz-AF-Sensor nur zwei "normale" AF-Sensoren, von denen einer die Linien in vertikaler Richtung und der andere die Linien in horizontaler Richtung zeigt und die über denselben Bereich gelegt sind.
Nicht kreuzweise AF-Sensoren können entweder vertikal, horizontal oder sogar diagonal sein. Einige sehr frühe AF-Filmkameras mit einem einzigen zentralen AF-Messfeld verwendeten eine diagonal ausgerichtete Linie.
Jedes "normale" AF-Messfeld "ist ein Linienpaar, das Licht von demselben" Messfeld "im Sichtfeld der Kamera sammelt, das auf gegenüberliegenden Seiten des Frontelements des Objektivs in das Objektiv eintritt.
Ein AF-Messfeld mit Kreuzmuster verwendet zwei Linienpaare, ein vertikales und ein horizontales.
Die meisten Kameras mit "normalen" nicht kreuzweisen AF-Sensoren verwenden eine Mischung aus horizontalen und vertikalen Sensoren.
Diese "Karte" ist vom Canon 6D AF System. Die kleinen schwarzen Quadrate sind alles, was im Sucher sichtbar ist. Die blauen Rechtecke (zusammen mit dem orangefarbenen in der Mitte) geben den tatsächlichen Empfindlichkeitsbereich für jedes AF-Messfeld an.
Beachten Sie, dass die äußeren vier AF-Messfelder auf jeder Seite bei 1: 5,6 vertikal ausgerichtet und empfindlich sind, die inneren drei Messfelder bei 1: 5,6 horizontal ausgerichtet und empfindlich sind. Das mittlere AF-Messfeld hat auch eine vertikal ausgerichtete 1: 5,6-Linie und eine weitere horizontale Linie, die für 1: 2,8 empfindlich ist.
Ein AF-Messfeld mit zwei diagonalen Kreuzlinien hat im Allgemeinen ein vertikales und ein horizontales Paar von Sensorlinien sowie ein Paar von Sensorlinien, die um 90 ° zueinander versetzt sind und ein "X" über dem "+" bilden. der vertikalen / horizontalen Paare.
Hier ist die "Karte" für die Canon EOS 5D Mark III, 5D Mark IV und 1D X Mark II:
Auch hier sind die hellgrauen Quadrate alles, was man im Sucher sieht, aber die schwarzen Linien zeigen die tatsächlichen Empfindlichkeitsbereiche.
So sieht das in diesen Kameras verwendete AF-Sensor-Array aus.
Die Linien für jedes AF-Messfeld müssen nicht physisch mit ihrer Position im Sucher der Kamera übereinstimmen, da Mikrolinsen am Eingang der AF-Einheit das einfallende Licht auf die richtige Linie im Array umleiten. Sie können sehen, dass die diagonalen Linien für die diagonalen f / 2.8-empfindlichen Teile der mittleren fünf "Punkte" weiter auseinander liegen als die horizontalen / vertikalen Linien für dieselben AF-"Punkte". Diese größere Spreizung zwischen den einzelnen Zeilen macht sie bei Blende 2,8 empfindlicher und bei Blendenöffnungen von Blende 4 und darunter unempfindlicher.
Es gibt mehrere Sätze von "Splitter" -Mikrolinsen, die dort eingesetzt werden, wo Licht, das vom Sekundärspiegel einer DSLR reflektiert wird, in die PDAF-Einheit eintritt. Jede Mikrolinse ist auf einen bestimmten Punkt in dem von der Linse projizierten Bildkreis auf der einen Seite und auf einen bestimmten Punkt auf dem PDAF-Sensor auf der anderen Seite gerichtet.
Hier ist das Mikrolinsenarray, das über dem AF - Sensor für das einfache "9 - Punkt" - AF - System der Original - Canon 5D sitzt (Bilder von Arrays der "Splitter" - Mikrolinsen scheinen sehr schwer zu beschaffen zu sein - ich kann keines der Bilder finden diejenigen, die für fortgeschrittenere AF-Systeme verwendet werden):
Beachten Sie, dass Nikons D5 und D500 nur 55 vom Benutzer wählbare AF-Messfelder haben, von denen 35 (unten als rote Quadrate dargestellt) Kreuztypen sind. Der Rest sind "Assist" -Punkte (unten als Punkte dargestellt), die vom Benutzer nicht ausgewählt werden können.
Warum sollten solche teuren und fortschrittlichen Kameras einige AF-Messfelder enthalten, die nicht alle Kreuztypen sind?
Dies ist zum Teil wirtschaftlich, da das Hinzufügen von AF-Feldern mehr kostet, zum Teil aber auch aus physikalischen und gestalterischen Gründen.
Unter der Annahme, dass ein Objektiv richtig ausgerichtet ist (jedes Element ist ohne Neigungs- oder Abstandsfehler zentriert) und auf ein gleichmäßig helles Feld ausgerichtet ist, erhält das mittlere AF- "Messfeld" immer das am besten verwendbare Licht. Wenn man sich von der Mitte wegbewegt, fällt die Lichtmenge ab - und ebenso die AF-Leistung von ansonsten identischen AF-Messfeldern. Es geht um Winkel und einige der gleichen Dinge, die dazu führen, dass die Helligkeit an den Kanten und Ecken des Sichtfelds eines Objektivs abfällt.
Außerdem ist für jedes AF-Messfeld die erforderliche Datenverarbeitung erforderlich. Irgendwann setzt das Gesetz der Verringerung der Renditen ein, und die zusätzliche Verarbeitungsleistung, die erforderlich ist, um alle 61 AF- oder 55 AF-Kreuzungspunkte zu erzeugen, kann besser genutzt werden, um etwas anderes zu tun, z. B. Entfernungsinformationen zu kombinieren vom PDAF-Sensor mit Farbinformationen von einem RGB + IR-Farbmesssensor zur Unterstützung der Verfolgung von sich bewegenden Motiven. Das können Kameras wie die 1D X Mark II und die D5 hervorragend.
Letztendlich basieren einige der Entwurfsentscheidungen darauf, wie begrenzte Ressourcen am besten genutzt werden können, um dem AF-System der Kamera eine bessere Gesamtleistung für bestimmte Aufgaben zu verleihen.
Canon hat zum Beispiel einige Gehäuse, die niedriger sind als die 5D Mark IV oder 1D X Mark II, die alle AF-Messfelder mit Kreuzmuster bieten. Der 80D, 77D und sogar der Rebel T7i / 800D haben alle einen 45-Punkt-AF-Sensor mit allen Kreuzungspunkten gemeinsam. Der 6D Mark II verwendet eine FF-Version desselben PDAF-Sensorarrays.
Fünfundvierzig AF-Kreuzungspunkte entsprechen 90 Linienpaaren plus zwei zusätzliche Linienpaare für das AF-Doppel-Diagonalpunkt in der Mitte. Dies sind immer noch weniger Linien als die 112 Linienpaare, die für die Flaggschiffkörper benötigt werden 41 Kreuzungslinien, 20 "normale" Linien und weitere zehn Linienpaare für die fünf AF-Punkte vom Typ mit zwei Diagonalen.
Die Canon EOS 7D Mark II verfügt über 65 AF-Messfelder, jedoch nur über ein "Doppelpunkt" in der Mitte, sodass 132 Linienpaare erforderlich sind. Vergleichen Sie es nebeneinander mit dem 61-Punkt-System, das in 1D X Mark II, 5D Mark III und 5D Mark IV verwendet wird.
Der 7D Mark II verfügt außerdem über zwei DiG! C 6-Imaging-Prozessoren und einen weiteren dedizierten Prozessor für das AF-System. Der 1D X Mark II und der 5D Mark IV verfügen neben den Hauptbildprozessoren auch über dedizierte Prozessoren für das AF-System.
Es gibt eine Menge guter Informationen über Hochleistungs - AF - Systeme, einschließlich Vergleiche zwischen der 7D Mark II, und das System geteilt durch die 1D X Mark II, 5D Mark III und 5D Mark IV in Autofokus Abschnitt des Digital-Bildes der Überprüfung von die Canon EOS 7D Mark II .
Es gibt auch diesen eher informativen "EOS 7D Mark II gegen EOS-1D X und EOS 5D Mark III TTL-SIR (Sekundärbildregistrierung durch das Objektiv) - AF-Systemvergleich" , den der langjährige technische Berater von Canon USA, Chuck Westfall, als Antwort darauf verfasst hat eine Anfrage von Bryan Carnathan bei The-Digital-Picture .
Wir haben hier bei Photography SE auch einige andere Fragen, die verschiedene Aspekte von PDAF mit speziellen AF-Sensoren untersuchen:
Funktioniert der Autofokus mit 1: 2,8-Objektiven besser als mit 1: 4 oder langsamer?
Sind typübergreifende Fokuspunkte genauer oder nur schneller?
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