Woher weiß der Autofokus, worauf scharf zu stellen ist?

Fokustracking, Gesichtserkennung, Postfocus oder Focus Bracketing – für jede Aufgabe gibt es eine optimale AF-Funktion

Die automatische Fokussiertechnik moderner Kameras ist schnell, zuverlässig und manuell nur in Ausnahmefällen an Präzision und Geschwindigkeit zu übertreffen. Da die Schärfe aber nicht nur ein Qualitätskriterium, sondern auch ein Gestaltungsmittel ist, stellt sich die Frage, woher der Autofokus weiß, worauf der Fotograf scharfstellen will.

© Fotograf: Matthias Holst, Wasserballon, Blende-Fotowettbewerb
Matthias Holst, Wasserballon, Blende-Fotowettbewerb

Anforderungen: Autofokussteuerung sollte möglichst schnell und präzise auf das Hauptobjekt eines Motivs scharfstellen

Fotografien geben den dreidimensionalen Raum als zweidimensionales Bild wieder. Die mit dem Foto erfassten Objekte werden abhängig von der Entfernungseinstellung, dem Abbildungsmaßstab, der verwendeten Blende sowie der am Objektiv vorgenommenen Entfernungseinstellung mehr oder weniger scharf abgebildet. Am schärfsten werden jene Objekte im Bild wiedergegeben, die sich in der Fokusebene, also in der Entfernung befinden, auf die scharfgestellt wurde. Aber auch etwa ein Drittel des Raumes davor sowie rund zwei Drittel dahinter werden vom Betrachter ebenso als scharf empfunden. Dieser Raum wird auch als Schärfentiefe bezeichnet. Sie schrumpft mit einem größeren Abbildungsmaßstab und einer zunehmenden Blendenöffnung. Die Autofokussteuerung sollte also möglichst schnell und präzise auf das Hauptobjekt eines Motivs scharfstellen. Für die meisten Kameras ist dies vor dem Hintergrund moderner Messtechnik unter normalen Umständen auch längst kein Problem. Aber es setzt voraus, dass die Kamera feststellen kann, wo sich das Hauptobjekt, auf dem die optimale Schärfe liegen soll, befindet. Einfache, frühe AF-Systeme gingen dabei von der Mitte aus. Sie stellten die Entfernung einfach auf das in der Bildmitte befindliche Objekt ein. Der Fotograf speicherte diese Entfernungseinstellung und wählte dann einen Bildausschnitt, in dem er das Objekt im Sucher dort platzierte, wo es seinem Gestaltungswillen entsprach.

© Fotograf: Volker Stierand, Durstlöscher, Blende-Fotowettbewerb
Volker Stierand, Durstlöscher, Blende-Fotowettbewerb

Soweit so gut. Doch leider ist die abzubildende Wirklichkeit komplexer. Leistungsstarke AF-Systeme verwenden daher eine Vielzahl an Messpunkten, die über das gesamte Bildfeld verteilt liegen. Dies kann der Fotograf sogar individuell wählen, über einen Wippschalter, per Joystick oder sogar ganz einfach mit dem Finger auf dem Livebild am Touchscreen.

Die unterschiedlichen Messverfahren

Ebenso vielfältig wie der Bildaufbau sind auch die Bedingungen, unter denen die korrekte Entfernung gemessen werden soll. Hier erweisen sich unterschiedliche Messverfahren als unterschiedlich effektiv. Jüngste Messverfahren haben die Sensoren für die Entfernungsmessung direkt auf dem Kamerasensor platziert und verwenden längst nicht mehr nur einige wenige sondern gleich einige hundert Sensoren, die mithilfe von Kontrasterkennung oder eines Phasenvergleichs haargenau die Entfernung zu jedem Detail im Bild messen können. Das können sie sowohl für Objekte mit linearen als auch mit kreuzförmigen Strukturen im Bild, wodurch Funktionsfähigkeit für jede Objektbeschaffenheit in nahezu jeder Situation sichergestellt wird. Immer mehr Kameras verfügen bereits über duale Messsysteme, die sich sowohl auf den Phasenvergleich als auch auf die Kontrastmessung stützen. Diese auch als Hybrid-Autofokussteuerungen bezeichneten Verfahren nutzen den schnelleren, aber situationsabhängigeren Phasenvergleich zur Annäherung an die Entfernung und schalten dann zum “Fine-Tuning“ auf die ‚langsamere‘ Kontrasterkennung um. Durch diese Kombination lassen sich die AF-Geschwindigkeit ebenso wie die Zuverlässigkeit in unterschiedlichen Situationen steigern.

© Fotograf: Ines Klein, Morgentau, Blende-Fotowettbewerb
Ines Klein, Morgentau, Blende-Fotowettbewerb

Doch auch damit weiß die Kamera noch nicht auf welches Bilddetail sie scharf stellen soll. Für normale Schnappschüsse verwendet die AF-Steuerung daher komplexe Algorithmen, die ein mit einer großen Anzahl an Messpunkten erfasstes Motiv analysieren und blitzschnell mit ähnlichen Mustern vergleichen. Das Ergebnis: Fotos mit größtmöglicher Schärfentiefe und der optimalen Schärfe auf dem als Hauptobjekt erkannten Bildinhalt.

Fokustracking Funktionen

Für Motive, bei denen der Fotograf gezielt sein Hauptaugenmerk auf ein bestimmtes Detail legen möchte, das sich obendrein noch bewegt, ist das nicht genug. Den Ausweg bieten Systeme mit Fokustracking Funktionen. Diese erkennen nicht nur die Entfernung eines Objektes, sondern auch, ob und mit welcher Geschwindigkeit es sich bewegt und folgen ihm mit der Entfernungseinstellung. Fortschrittliche Kameras berechnen dabei sogar den Weg, den das erfasste Objekt in der Zeit zwischen dem Druck auf den Auslöser und der tatsächlichen Belichtung zurücklegt, so dass es mit optimaler Schärfe abgebildet werden kann. Diese als Fokustracking bekannte Funktion erweist sich für Sport-, Action- und Tierfotografen als unverzichtbar.

© Fotograf: Ulrike Weber, Luftakrobaten, Blende-Fotowettbewerb
Ulrike Weber, Luftakrobaten, Blende-Fotowettbewerb

Gesichtserkennung

Die Fähigkeit von Kameras Motive zu analysieren wird als Gesichtserkennung auch für die AF-Steuerung bei Porträt- oder Modeaufnahmen genutzt. In dieser Funktion kann der Fotograf dem System sagen, ob er die Schärfe auf das rechte oder linke, auf das nähere oder entferntere Auge bei einer Porträtaufnahme legen möchte. Gerade in Situationen, wo er unwichtige Hintergrunddetails durch die Wahl einer großen Blende als Bokeh in der Unschärfe verschwinden lassen möchte, wirkt sich diese Funktion als hilfreich aus, vor allem da sonst die Schärfe ja auch auf der Nase oder den Ohren liegen könnte und ihre Ausdehnung nicht ausreicht, um bei offener Blende und großem Abbildungsmaßstab beides ausreichend scharf abzubilden.

Fazit:

Die Autofokussteuerungen moderner Kameras haben einen Standard erreicht, den Menschen manuell nur noch in Ausnahmesituationen übertreffen können, zudem bieten sie viele spezielle Funktionen für außergewöhnliche Situationen und individuelle Gestaltungsvorhaben. Ob Fokus-Tracking, Gesichtserkennung, Postfocus oder Focus Bracketing, für praktisch jede Aufgabe gibt es eine optimale AF-Funktion und selbst diese können Besitzer der neuesten Kamerasysteme in der Schnappschusseinstellung automatisch von der Kamera wählen lassen. Die AF-Steuerung lässt sich daher heute zu weit mehr als nur zur Aufnahme scharfer Bilder nutzen. Sie ist längst auch zu einem unverzichtbaren Werkzeug für die Bildgestaltung geworden.

Blende – Der generationsübergreifende Fotowettbewerb für Fotobegeisterte jeden Alters

Blende, ist der Wettbewerb für Fotobegeisterte aller Altersgruppen. Seit Jahrzehnten ist Blende ein Trendbarometer für den Stand der Fotografie und damit ein wichtiges Zeitdokument. Die jährliche Gemeinschaftsaktion von Tageszeitungen und der Prophoto GmbH begeistert Teilnehmer, Veranstalter und Bildgenießer gleichermaßen.

Blende bietet allen Amateurfotografen ein Forum und die große Chance, ihre Schaffenskraft zum Besten zu geben. Blende schärft mit seinen jährlich wechselnden thematischen Vorgaben die Sinne. Die eingereichten Wettbewerbsbeiträge, zu „Blende 2017“ gingen über 80.000 Fotografien ein, sind allesamt fotografisch konservierte Augeneindrücke, die durch die Teilnahme an „Blende“ den Raum der privaten Betrachtung verlassen und den öffentlichen Schauplatz betreten.

Blende-Teilnehmer sind mit ihren eingereichten Wettbewerbsbeiträgen nicht nur wichtige Botschafter für die Fotografie. Sie treten den Beweis an, wie lohnenswert es ist, die Welt in der man sich aufhält aktiv wahrzunehmen.

Weitere Informationen zu Blende.

Fototechnik 08 / 2018

Kommentare

Es wurden noch keine Kommentare zu diesem Artikel abgegeben.

Artikel kommentieren
* Diese Felder müssen ausgefüllt werden