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Autofokus - Automatisch scharfstellen

Die korrekte Entfernungseinstellung zählt zu den wichtigsten Voraussetzungen für ein scharfes Foto. Sie zu ermitteln, war für manchen Gelegenheitsfotografen ein umständliches und manchmal zeitraubendes Unterfangen, dem so mancher Schnappschuss zum Opfer fiel. Zu lange dauerte, trotz effektiver Einstellhilfen, wie Mattscheibe oder Schnittbildentfernungsmesser, das Scharfstellen. Mit der Einführung von Autofokus wurde dieses Problem weitgehend gelöst. Moderne Kameras stellen automatisch blitzschnell auf das anvisierte Motiv scharf und sorgen für eine perfekte Entfernungseinstellung. Das funktioniert selbst bei recht komplexen Motiven, in denen sich bildwichtige Objekte in unterschiedlichen Abständen vom Aufnahmestandort befinden.

Aktiv und passiv arbeitende AF-Systeme

Es gibt aktiv und passiv arbeitende AF-Systeme. Aktive Systeme senden selbst Signale, etwa einen Lichtstrahl oder ein Ultraschallsignal, in Richtung Motiv und errechnen aus der Zeit, die das Signal zurück zur Kamera benötigt, die Entfernung. Als wichtigste passive Systeme haben sich der Kontrast Autofokus und die automatische Scharfstellung auf Basis der Phasen Erkennung (Phase Detection) etabliert. Während aktive Systeme in der modernen Fotografie nur noch selten anzutreffen sind, dominieren die passiven Systeme die Szene.

Während bis vor kurzem Kontrast-Autofokus-Systeme in den Kompaktkameras vorherrschten, etablierte sich die automatische Scharfstellung auf Basis der Phasenerkennung in den SLR-Modellen. Mit dem Einzug von LiveView in der Spiegelreflexfotografie, wurde aber ein AF-System benötigt, das auch bei hochgeklapptem Spiegel und freigegebenem Sensor funktionierte. Damit hielt der Kontrast-Autofokus auch bei den D-SLRs Einzug. Zunächst war er bei Action- und Sportfotografen nicht sonderlich beliebt, weil er deutlich langsamer war als die bisher üblichen Phasenerkennungssysteme. Heute gibt es, vor allem bei den neuen Systemkameras ohne Spiegel, Kontrast-AF-Steuerungen, die ebenfalls extrem schnell arbeiten und zum Teil sogar in der Geschwindigkeit die Phasen-Detektion übertreffen.

AF-Sensoren – Basis für die AF-Steuerung

Spezielle AF-Sensoren in den Kameras bilden die Basis für die AF-Steuerung. Sie sind, je nach Kameratyp und Hersteller, in unterschiedlichen Anordnungen über das gesamte Bildfeld verteilt. Dabei geht die Kamera davon aus, dass dort, wo der höchste Kontrast erreicht wird, auch die maximale Schärfe liegt. Um dies festzustellen, variiert der AF-Prozessor die Entfernungseinstellung minimal in die eine oder andere Richtung und stellt dadurch fest, ob sich der Kontrast erhöht oder vermindert beziehungsweise die Schärfe sich verbessert oder verschlechtert. Für diesen komplexen Vorgang benötigt die Kamera nur den Bruchteil einer Sekunde. In den meisten Fällen, bei kontrastreichen Motiven und guter Beleuchtung, arbeitet der Autofokus aller modernen Kameras schnell und zuverlässig. Unter schwierigen Lichtverhältnissen oder bei strukturlosen Motiven, bei denen der AF-Sensor keinen Kontrast feststellt, beginnt das Objektiv zu „pumpen“ und fährt ständig hin und zurück, ohne einen Fokuspunkt zu finden. Auch die Bewegung der Kamera oder des anvisierten Objekts kann der AF-Steuerung Probleme bereiten. Daher kann es, beispielsweise für eine schneller erfolgreiche Scharfstellung, entscheidend sein, sich einen Fokuspunkt mit möglichst hohen Kontrasten und klaren Strukturen im Motiv zu wählen.

AF-Hilfslicht und Vorblitz

Zur Unterstützung des AF-Systems in schwierigen Situationen, also bei wenig Licht, geringem Kontrast und fehlender Textur, verwenden zahlreiche Kameras ein AF-Hilfslicht. Auch ein Vorblitz wird manchmal zur Erhöhung des Motivkontrasts und zur Unterstützung des AF-Systems eingesetzt. Wird diese Art der AF-Unterstützung nötig, verlangsamt sich verständlicherweise die Scharfstellung. Auch beim Fotografieren bewegter Objekte bringt das AF-Hilfslicht keine wirkliche Lösung.

AF-Messfelder

Die Anordnung, Zahl, Empfindlichkeit und der Typ der AF-Messfelder liefern die Basis für die Leistung des AF-Systems einer Kamera. Je hochwertiger die Kamera, umso raffinierter ist die Sensoranordnung. Die Anzahl der Sensoren oder Messfelder ist größer, die Sensoren haben höhere Empfindlichkeiten und das Verhältnis der Anzahl der zweidimensionalen Kreuzsensoren für eine besonders präzise Messung zu den eindimensional arbeitenden Messfeldern, ist größer.

Die Schnelligkeit der Entfernungsermittlung wird auch durch die maximale Blende des verwendeten Objektivs bestimmt. Auch wer selten höhere Lichtstärken für seine Fotografie benötigt, kann bei der Autofokuseinstellung von einer größeren Anfangsöffnung des Objektivs profitieren, weil die größere Helligkeit die Arbeit des Systems erleichtert. Da das mittlere AF-Feld bei den meisten Kameras am genauesten arbeitet, kann es nützlich sein, zunächst mit ihm das Hauptobjekt anzuvisieren, die Einstellung mit der Fokus Lock Taste zu speichern und dann den Bildausschnitt zu wählen. Viele höherwertige Kameras erlauben eine individuelle Wahl des Fokuspunkts. Wer also aus gestalterischen Gründen sein Objekt immer an eine bestimmte Stelle im Bildfeld platziert, kann damit den Einstellungsvorgang beschleunigen.

In der fotografischen Praxis geht es aber nicht immer nur um eine präzise Schärfenebene, sondern vielmehr um eine optimale Ausdehnung der Schärfenzone, auch als Schärfentiefe bezeichnet. Hier zeigen Systeme mit vielen Messfeldern ihre Stärke, die aus den vielen ermittelten Objektabständen im Motiv eine optimale Entfernungseinstellung wählen, mit der möglichst viele der Objekte scharf abgebildet werden können. Die meisten AF-Systeme sind zudem mit der Belichtungssteuerung gekoppelt, so dass jene Objekte, auf die scharfgestellt wurde, auch optimal belichtet werden.

Einzelbild- oder kontinuierlicher Autofokus

Für viele Motive ist der One-Shot-Autofokus – die Kamera stellt bei Druck auf den Auslöser scharf und die Einstellung wird gespeichert – die perfekte Lösung. Wenn sich ein Objekt im Bild aber bewegt und seine Distanz zum Aufnahmestandort ändert, wird es problematisch. Für solche Situationen hat die Kameraindustrie den kontinuierlichen Autofokus entwickelt, mit dem die Scharfstellung der Bewegung eines Objekts kontinuierlich folgen kann. Fortgeschrittene Systeme können das sogar, wenn das Objekt sich aus dem ursprünglichen Fokusfeld entfernt und eine andere Position im Bild einnimmt, sprich sich nach rechts oder links von der Kamera weg oder auf sie zu bewegt. Oftmals arbeitet die AF-Steuerung dabei „vorausschauend“ und berechnet präzise, wo sich das Objekt befinden wird, wenn die Kamera – die Auslöseverzögerung mit einberechnet – den Sensor frei gibt.

Beide AF-Steuermethoden benötigen eine gewisse Zeit für die Scharfstellung. Manchmal ist es aber wichtiger, einen Moment – und sei es auch nicht mit optimaler Schärfe – festzuhalten, bevor er verpasst wird. Dazu gibt es bei vielen Kameras die Wahl zwischen Schärfen- oder Auslösepriorität. Der Fotograf kann also vorwählen, ob die Kamera sofort auslösen soll, wenn der Auslöser durchgedrückt wird, oder erst, wenn sie die Scharfstellung nach Druck auf den Auslöser vollendet hat. Wer häufig die kontinuierliche Scharfstellung nutzt, sollte daran denken, dass damit der Akku stärker belastet wird und eventuell häufiger ausgetauscht oder neu geladen werden muss.

Kameras der jüngsten Generation mit Touchscreen Monitor können die Entfernung auch durch Antippen des Motivdetails, auf das scharfgestellt werden soll, automatisch einstellen. Diese Funktion erweist sich nicht nur beim Fotografieren, sondern auch beim Filmen als sehr nützlich. So kann, beispielsweise beim Filmen eines Interviews, per Fingerzeig die Schärfe von der einen Person auf die andere gelegt werden.

Tipps zur effektiven AF-Nutzung

Sport- und Action-Fotos – Verwenden Sie den kontinuierlichen Autofokus und visieren Sie, bereits vor Erfassen des bewegten Objekts, einen Gegenstand an der Stelle an, wo das bewegte Objekt sich zum Aufnahmezeitpunkt befinden soll. Dann muss das AF-System „im Ernstfall“ nur noch feinjustieren, was natürlich viel schneller geht.

Bei vielen Teleobjektiven lässt sich der Fokusbereich, in dem das Objektiv arbeiten soll, einschränken. Auch das beschleunigt die automatische Scharfstellung.

Bei Videos sollte man sich genau überlegen, die kontinuierliche Scharfstellung zu wählen. Oft wird das sichtbare, automatische Nachziehen der Entfernungseinstellung als störend empfunden. Deshalb empfiehlt es sich manchmal auch beim Filmen, den Autofokus abzuschalten.

Fotografieren in der Praxis 07 / 2011

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Klaus Schiebold, Fast schwarze Katze

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Klaus Schiebold