MeS: Autofokus, verschiedene Modi & Einstellungen – Meine erste Systemkamera

In den letzten Beiträgen unserer Tutorialreihe “Meine erste Systemkamera“ haben wir uns um die richtige Wiedergabe der Farben durch unsere Kamera gekümmert. In diesem Artikel wollen wir uns mit der exakten Schärfe unserer Bilder beschäftigen und möchten erklären, welche technischen Möglichkeiten eine aktuelle Systemkamera hierfür anbietet.

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Fokussierung

Damit ein ausgewähltes Motiv an der richtigen Stelle scharf abgebildet wird, muss man mit dem Objektiv der Kamera darauf fokussieren, also durch Verschieben der Linsen so einstellen, dass das gewählte Motiv mit bestmöglicher Schärfe abgebildet wird. Wie schnell vor oder hinter dem gewählten Objekt die Schärfe wieder abnimmt, das hängt dann wiederum von der Brennweite des Objektives und der gewählten Blende ab. An diesem Prinzip hat sich seit der Erfindung von Kameras im Grundsatz nicht sehr viel verändert. Bis vor einigen Jahrzehnten musste die Einstellung des richtigen Schärfepunktes rein manuell durch Drehen des Fokusrings am Objektiv erfolgen. Im optischen Sucher konnte dann beurteilt werden, ob das angepeilte Objekt scharf dargestellt wurde. Hierzu gab es einige optische Hilfsmittel im Laufe der technischen Entwicklung wie z. B. ein Schnittbild in der Suchermitte, etc.

Abgelöst bzw. ergänzt wurden die manuellen Techniken hier durch Autofokussysteme, bei dem die Kameraelektronik das Fokussieren und Scharfstellen übernimmt. Aber auch heute noch kann man an allen modernen Systemkameras neben der automatischen Scharfstellung, einen manuellen Modus wählen. Je nach Kameratyp und Hersteller lässt sich dies am Objektiv oder direkt am Gehäuse umstellen. Hier sollte sich ein Schalter finden lassen, der die Auswahl zwischen „A“ für Autofokus und „M“ für manuelles Fokussieren bietet oder oftmals auch die Auswahl zwischen „S“, „C“ oder „M“, wobei diese drei Modi für „Single“, „Continue“ oder „Manuell“ stehen.

Im Bereich der hochwertigen, lichtstarken Festbrennweiten sind rein manuell zu bedienende Objektive aktuell sehr populär. Hier lässt sich ganz klassisch, zusätzlich zum drehbaren Entfernungsring, noch eine zusätzliche Entfernungsskala nutzen, mit der man mit etwas Übung schon einmal vorab den richtigen Schärfebereich voreinstellen kann, bevor man die Kamera hochnimmt.

Phasen-Autofokus

In aktuellen Digitalkameras gibt es zwei grundlegende Verfahren, wie ein Autofokussystem funktioniert. Zum einen ist dies der sogenannte Phasen-Autofokus, dessen Funktionsweise im Prinzip immer dieselbe, wie bei analogen Spiegelreflexkameras, ist. Lange Zeit war dieses System, dass in allen DSLR-Kameras verbaut war, ein Hauptvorteil gegenüber einer Kompaktkamera. Der Phasen-Autofokus war erheblich schneller und spielte seine Vorteile zusätzlich noch bei der Schärfenachführung von bewegten Motiven aus. Der Grund hierfür ist, dass bei der Phasen-Detektion in einer einzigen Messung ermittelt wird, in welcher Richtung der Fokusmotor im Objektiv sich bewegen muss, um das Motiv scharf zu stellen. Wie schnell und leistungsfähig so ein System ist, hängt dabei zusätzlich noch von der Anzahl der Messsensoren ab, die in auf dem Autofokusmodul Platz finden, dabei ist dann noch wichtig, wie viele dieser Sensoren in der Lage sind sowohl senkrechte wie auch waagerechte Verschiebungen zu erkennen.

Diese Sensorvariante sind die sogenannten Kreuzsensoren, deren Anzahl viele Jahre ein Qualitätsmerkmal für eine DSLR darstellte. Waren vor gut zehn Jahren noch 3-4 Messfelder in einer Einsteigerkamera verbaut, so finden sich in den aktuellen Top Modellen der DSLR's bis zu 99 Kreuzsensoren und mehr als 150 einzelne Messfelder. Das System des Phasen-Autofokus hat aber nicht nur Vorteile. Ein Nachteil ist die Tatsache, dass das Autofokusmodul perfekt auf die verwendeten Objektive kalibriert sein muss, sonst kann es zu Front- oder Backfokus-Problemen kommen, dass heißt der schärfste Punkt liegt vor oder hinter dem gewählten Motiv. Gerade bei Einsteigerkameras mit günstigen Kit-Objektiven ist dies oft ein ärgerliches Problem. Zweiter Punkt ist, dass bei einer klassischen DSLR der Spiegel, der den AF-Sensor mit Licht versorgt beim Auslösen hochgeklappt werden muss und der Autofokus so quasi blind ist in diesem Moment und das System so etwas langsamer reagiert als bei alternativen Techniken.

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Kontrast-Autofokus

Mit dem Aufkommen der spiegellosen Systemkameras haben die Hersteller in den letzten Jahren immer bessere Kontrast-Autofokus-Module entwickelt. Dieses Prinzip erlaubt viel simplere Kamerakonstruktionen, da kein Spiegel und auch kein separater AF-Sensor benötigt wird. Der Kontrast zur Schärfebestimmung wird direkt auf dem Sensor gemessen, der auch für die Bildaufnahme zuständig ist. Typisch für die ersten Kontrast-Autofokus-Systeme war das Pumpen der Kamera in etwas schwierigeren Lichtverhältnissen. Hier hat in den letzten Jahren eine extreme Weiterentwicklung stattgefunden. Die Geschwindigkeit der Systeme wurde massiv gesteigert und stellt damit den größten Vorteil im Vergleich zum Phasen-AF dar. Moderne Sensoren und Bildprozessoren in Kombination mit optimierten Objektiven, die über kurze Verstellwege verfügen und immer leistungsfähigere Motore eingebaut haben, bringen aktuelle Kontrast-Autofokus-Systeme fast auf ein ähnliches Niveau der klassischen Profi Phasen-AF-Systeme.

Hybrid-Autofokus

In den ganz aktuellen spiegellosen Kamera Modellen findet man heute in der Regel eine Kombination aus den beiden oben beschriebenen Autofokussystemen. Diese werden als Hybrid-Autofokus bezeichnet. Dabei finden sich auf dem Bildsensor sowohl Messfelder für einen Phasen-AF wie auch für einen Kontrast-AF. Die Anzahl der Messpunkte und auch der Bereich, der auf dem Sensor damit abgedeckt ist, wird dabei aktuell immer größer.

So haben z. B. die aktuellen Fujifilm X Kameras 325 AF-Felder, 169 davon sind Phasen-AF tauglich und decken 65% der Sensorfläche ab, die restlichen 40% der Sensorfläche zu den Rändern hin sind Kontrast-AF Felder, die Spitzenmodelle im Micro-Four-Third Bereich bringen es sogar auf 800 Messpunkte. Das große Plus dieser Systeme ist, dass die Kameraelektroniken die Vorteile aus beiden Systemen kombinieren – in Bezug auf Geschwindigkeit, aber besonders auch bei schwierigen Lichtverhältnissen – und so für viel bessere Ergebnisse sorgen.

Single- und Nachführautofokus

Was kann / muss man jetzt aber beim Benutzen seiner Kamera beachten? Hier finden sich verschiedene Einstellungen, die man je nach Aufnahmesituation ins Visier nehmen sollte.

Alle Systemkameras verfügen heute über einen Single-Autofokus und einen Nachführ-Autofokus. Beim Single-AF wird ein Motiv anvisiert und in der Regel der Auslöser ein Stück weit gedrückt. Die Kamera fokussiert dann auf den gewählten Punkt, gibt ein Signal und friert diesen Schärfepunkt quasi ein. Hat die Kamera das falsche Motiv scharf eingestellt oder wenn sich ein Objekt bewegt, muss man im Single-AF Betrieb also immer wieder den Auslöser loslassen und erneut fokussieren. Bewegt sich das Motiv vor dem Auslösen, wird das Bild in diesem Modus demnach unscharf.

Hier kommt der Nachführ-Autofokus zum Einsatz. Dies ist die größte technische Herausforderung an ein AF-System. In der Tier- oder Sportfotografie gab es hier bis vor wenigen Jahren eigentlich keine (bezahlbaren) alternativen zu den professionellen Spitzenmodellen der großen DSLR-Hersteller. Gerade in diesem Bereich haben in den letzten Jahren aber die Hersteller der spiegellosen Systemkameras immer mehr aufgeholt und es finden sich Kameras mit den oben beschriebenen Hybrid-AF Systemen, mit denen sich hervorragende Ergebnisse erzielen lassen – mit einer immer kleiner werden Rate an unscharfen Bildern.

Auswahl des Messfeldes

Nach der Auswahl, ob man eher ein statisches Motiv oder ein etwas in Bewegung befindliches Objekt fotografieren will, bleibt noch die Komposition des Bildes und damit die Auswahl, an welcher Stelle etwas auf dem Foto scharf sein solle.

Hier gibt es erneut verschiedene Möglichkeiten dies zu beeinflussen bzw. die Einstellung der Kamera zu überlassen. Für die meisten Aufnahmesituationen eignet sich am Besten die Auswahl eines zentralen Autofokus-Punktes in der Mitte des Suchers, dieser lässt sich bei den aktuellen Systemkameras meist noch in der Größe verstellen und im Sucher / auf dem Display auf der Kamerarückseite verschieben. So kann man also auch Bereiche in einem Motiv scharfe einstellen, die nicht in der Mitte des Suchers liegen.

Bei Motiven, die sich bewegen, kann es sinnvoll sein eine Kameraeinstellung zu wählen, bei der mehrere Sensoren gleichzeitig aktiviert sind als nur der zentrale Fokuspunkt in der Display- bzw. Suchermitte. Hier bieten die Kamerasysteme heute verschiedenste Möglichkeiten. Angefangen bei Einstellungen, in denen eine kleine Anzahl von z. B. 5-10 Messfeldern aktiviert sind bis zu der Variante, der Kamerasteuerung zu überlassen automatisch in allen zur Verfügung stehenden Messsensoren nach dem Teil des Motivs zu suchen, das die Elektronik in der Kamera für den wahrscheinlichen Punkt hält, der scharf abgebildet werden soll. Nach einem ähnlichen Prinzip, allerdings noch mit mehr technischem Know-how, funktionieren die Gesichtserkennungssysteme der modernen Systemkameras. Hier versucht die Elektronik ein Gesicht in dem gewählten Motivausschnitt zu erkennen und dabei eines der Augen als Fixpunkt zu wählen, der scharf im Fokus gehalten wird.

Manuelle Feinjustage

Bei aller Technik ist der sicherste Weg genau die Stelle in einem Bild scharf abgebildet zu bekommen, die man sich ausgesucht hat, immer noch die manuelle Kontrolle bzw. Feinabstimmung. Hierfür verfügen heute Systemkameras über weitere Assistenzsysteme wie Lupenfunktionen oder das sogenannte Fokus-Peaking, bei dem die Ränder scharf gestellter Details farbig dargestellt werden.

Diese neuen technischen Möglichkeiten eröffnen interessante Wege mit einer Kombination aus Autofokus und manueller Feineinstellung. Viele Kameras bieten die Möglichkeit den Autofokus nicht nur mit dem Auslöser zu aktivieren, meistens gibt es zusätzlich eine „AF-L“, die sich so konfigurieren lässt, dass die Kamera auf ein Motiv fokussiert, aber nicht auslöst. So kann man schnell den Fokuspunkt ungefähr auf die richte Stelle ausrichten, anschließend verwendet man dann den Fokusring am Objektiv in Kombination mit einem der oben beschriebenen Assistenzsysteme für die Feinausrichtung auf exakt die Stelle im Motiv, die man betonen möchte. Das funktioniert natürlich nicht bei Action-Aufnahmen. Bei Landschaftsbildern oder statischen Aufnahmen lassen sich so aber oft noch bessere Ergebnisse erzielen und man hat eine bessere Kontrolle über seine Bildkomposition, als wenn man sich hier rein auf die automatische Fokussierung verlässt.

Insgesamt bieten die aktuellen Systemkameras hier heute sehr viele technische Möglichkeiten, die zu guten Bildergebnissen führen. Trotzdem bedarf es besonders bei sich bewegenden Motiven immer noch einiges an Übung und Training, um hier perfekte Ergebnisse mit möglichst wenig unscharfen Bildern zu produzieren.

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