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Phasen-Autofokus und Triangulation
- Ersteller Hans-Peter R.
- Erstellt am
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YESSS! GOT IT!
ok, es geht nicht wirklich um blendenöffnungen, sondern um die relative öffnung des objektivs, aber das ist ja letztlich egal.
Hallo!
Nehme es mir bitte nicht übel, aber jetzt musste ich spontan an Pippi Langstrumpf denken. Wer kennt es noch das Kinderlied:
"2 x 3 macht 4 - widdewiddewitt und 3 macht 9e! Ich mach' mir die Welt - widdewidde wie sie mir gefällt ..." :winkgrin:
MfG Jürgen
Der Abstand, also die Breite der Triangulationsbasis, ist durch den Aufbau des AF-Moduls (Separatorlinsen) fest vorgegeben und variiert nicht durch den Blendenwert des Objektivs.
Es gibt für den AF-Sensor, keine vom Blendenwert des Objektivs abhängige Helligkeit, soweit die Mindestlichtstärke eingehalten wird.
Nehme es mir bitte nicht übel, aber jetzt musste ich spontan an Pippi Langstrumpf denken. Wer kennt es noch das Kinderlied:
"2 x 3 macht 4 - widdewiddewitt und 3 macht 9e! Ich mach' mir die Welt - widdewidde wie sie mir gefällt ..." :winkgrin:
MfG Jürgen
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Da sich die Separatorlinsen innerhalb des vom Hilfsspiegel projizierten Bild befinden, kann die Helligkeit nicht gleichbleibend hoch sein. Jedes Schließen der Blende wirkt sich auf die Leuchtdichte des Abbildes aus.
Das wird von Dir und einigen anderen so behauptet. Glaube ich aber nicht. Siehe vor.
Das Gleiche könnte ich Dir und ein paar anderen auch unterstellen, tue ich aber nicht.
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blick von vorne auf das objektiv:
solange die blende nicht so klein wird das die bereiche des AF abgeschnitten werden ändert sich für den AF nix
Das würde zutreffen, wenn es sich nur um ein Loch handeln würde, ohne Linsen. Ist es aber nicht. Ein Objektiv wirft keinen grossen oder kleinen Lichtkegel auf den Spiegel, sondern einen immer gleich grossen Lichtkegel (Bildkreis genannt, der immer mindestens den Durchmesser der Bilddiagonale des Sensors hat, egal bei welcher Blendeneinstellung). Die Variation findet nur in der Leutdichte statt. Woher sollte aus diesem einen Objektiv, das genau so wirkt, plötzlich ein immer gleich heller Lichtsstrahl kommen, der plötzlich in seinem Durchmesser variiert, je nach Blende? Sensor, Sucher und AF benutzen alle das gleiche Bild, das von diesem einen Objektiv kommt.
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Hallo Florian!
Der Lichtkegel von dem ich schrieb bezieht sich nur auf einen Motivpunkt, der auf dem Sensor abgebildet wird.
Du hast es offensichtlich noch nicht verstanden.
Der Lichtkegel von dem ich schrieb bezieht sich nur auf einen Motivpunkt, der auf dem Sensor abgebildet wird.
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Hi,
ich glaube nicht, dass die Diskussion hier noch was bringt. Wir kennen das ja aus anderen Diskussionen zu anderen fotografischen und nicht-fotografischen Themen: Wenn ein System eine kritische Anzahl von Freiheitsgrade hat (für manche sind das vier, für andere fünf oder sechs), dann sind die Zusammenhänge nicht mehr intuitiv erfassbar und dann entstehen die schönsten Streitereien, weil nicht alle Teilnehmer zum gleichen Zeitpunkt die gleiche Untermenge der Parameter variieren ... geschweige denn alle Parameter berücksichtigen. In dem vorliegenden Falle ist IMO die Frage, wie/wo ein Motivpunkt durch das Linsensystem wandert vs. der Frage, was optisch an den verschiedenen Orten einer Linse / eines Linsensystems passiert. Solange man sich darauf nicht einigt, wird sich Flat weiterhin über die vielen Geisterfahrer wundern.
Ciao
HaPe
ich glaube nicht, dass die Diskussion hier noch was bringt. Wir kennen das ja aus anderen Diskussionen zu anderen fotografischen und nicht-fotografischen Themen: Wenn ein System eine kritische Anzahl von Freiheitsgrade hat (für manche sind das vier, für andere fünf oder sechs), dann sind die Zusammenhänge nicht mehr intuitiv erfassbar und dann entstehen die schönsten Streitereien, weil nicht alle Teilnehmer zum gleichen Zeitpunkt die gleiche Untermenge der Parameter variieren ... geschweige denn alle Parameter berücksichtigen. In dem vorliegenden Falle ist IMO die Frage, wie/wo ein Motivpunkt durch das Linsensystem wandert vs. der Frage, was optisch an den verschiedenen Orten einer Linse / eines Linsensystems passiert. Solange man sich darauf nicht einigt, wird sich Flat weiterhin über die vielen Geisterfahrer wundern.
Ciao
HaPe
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So ganz habe ich die Hoffnung noch nicht aufgegeben. Ich probiere es nochmal ganz von vorne: Gegeben sei ein einfaches optisches System bestehend aus einem ausgedehnten Objekt in der Objektebene, einem Objektiv und einem Sensor in der Sensorebene. Etwa so:
Jetzt kommt der Part zum Mitmachen:
a) Zeichne alle von EINEM EINZELNEN Objektpunkt ausgehenden Strahlen, die das Objektiv einfängt und auf den Sensor abbildet. Kreuzen sich diese Strahlen irgendwo?
b) Zeichne alle von ZWEI BENACHBARTEN Objektpunkten ausgehende Strahlen, die das Objektiv einfängt und auf den Sensor abbildet. Kreuzen sich diese Strahlen irgendwo?
c) Wo sollte die Blende in diesem Objektiv sinnvollerweise sitzen?
d) Welche Strahlen blockiert die Blende? Wird dadurch der Bildkreis eingeschränkt? Wie verändert sich beim Schließen der Blende um den Faktor 2 die Helligkeit? Bitte jeweils anhand der Skizze begründen.
Auflösung gibt's bei Bedarf, aber ich bin sicher, das ist machbar.
Grüße
Oliver
Jetzt kommt der Part zum Mitmachen:
a) Zeichne alle von EINEM EINZELNEN Objektpunkt ausgehenden Strahlen, die das Objektiv einfängt und auf den Sensor abbildet. Kreuzen sich diese Strahlen irgendwo?
b) Zeichne alle von ZWEI BENACHBARTEN Objektpunkten ausgehende Strahlen, die das Objektiv einfängt und auf den Sensor abbildet. Kreuzen sich diese Strahlen irgendwo?
c) Wo sollte die Blende in diesem Objektiv sinnvollerweise sitzen?
d) Welche Strahlen blockiert die Blende? Wird dadurch der Bildkreis eingeschränkt? Wie verändert sich beim Schließen der Blende um den Faktor 2 die Helligkeit? Bitte jeweils anhand der Skizze begründen.
Auflösung gibt's bei Bedarf, aber ich bin sicher, das ist machbar.
Grüße
Oliver
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Du betrachtest immer noch das Gesamtbild. Es geht bei dem Modell aber um einen einzelnen Motivpunkt und was mit dem Licht passiert, das von diesem ausgeht.
Vom gedachten Motivpunkt geht kugelförmig Licht in alle Richtungen, mit einem Loch nehme ich mir einen Kegel daraus. Je kleiner das Loch, desto enger der Kegel, desto schärfer das Bild. Damit der Kegel schmaler wird, musst Du ihn vom Rand her beschneiden, von wo auch sonst.
Alle Motivpunkte zusammen ergeben dann ein Bild.
(Wenn Du das mal genauer betrachtest, siehst Du übrigens auch, dass sich da nichts dreht und kreuzt und noch seltsamere Sachen tut. Dass das Bild scheinbar auf dem Kopf steht, ergibt sich einfach daraus, dass ich nur diese Lichtstrahlen benutze und alle anderen wegwerfe.)
Das Prinzip eines Fotoapparates ist das Loch, die Camera obscura hast Du ja selbst schon angeführt. Die Linsen sind ja nur ein bisschen Tuning, um mehr Licht einsammeln zu können.
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Schade, wenn jetzt schon die Kreuzung der Lichtstrahlen in Zweifel gestellt wird (die sich mit einem Objektiv und einem Stück weissen Papier selbst prüfen lässt), sind wir tatsächlich wieder auf die Grundlagen und Physik 6. Klasse zurückgekommen. Auf dieser Ebene macht es keinen Sinn, weiter zu reden. Ich breche meinen Klärungsversuch hier lieber ab und mache nur für mich allein weiter.
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Flat, Du stehst Dir selbst im Weg, weil Du die Grundlagen als unter Deinem Niveau betrachtest. Ein bisschen Offenheit bei der Einarbeitung in ein Thema muss man schon mitbringen. Sonst wird das nix, selbst (oder gerade?) als Dipl-Ing. Wie lautet denn die Antwort auf meine Fragen a und b oben?
Grüße
Oliver
Grüße
Oliver
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Flat, Du stehst Dir selbst im Weg, weil Du die Grundlagen als unter Deinem Niveau betrachtest. Ein bisschen Offenheit bei der Einarbeitung in ein Thema muss man schon mitbringen. Sonst wird das nix, selbst (oder gerade?) als Dipl-Ing. Wie lautet denn die Antwort auf meine Fragen a und b oben?
Grüße
Oliver
Die Antwort wäre einfach, wenn Deine Darstellung einem realen Objektiv entspräche:
A) ja, sie kreuzen sich
B) ja, sie kreuzen sich
Leider kann ich das erst genau sagen, wenn ich Linsenkrümmung und Brechungsindex des Glases nachgerechnet habe und die Abstände der Linsen. Falls sie sich nicht kreuzen und das Abbild auf der rechten Seite nicht kopfstehend und seitenverkehrt heraus kommt, hast Du kein Objektiv gezeichnet und dann käme auch kein scharfes Bild dabei heraus und die Blende wäre als Irisblende funktionslos.
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Vergiss die Krümmung und den Brechungsindex, es geht nur um's Prinzip. B ist richtig beantwortet, a leider nicht 
. Wo sollen die Strahlen sich denn kreuzen? Und was passiert denn nach dieser Kreuzung? Es geht hier um Strahlen aus EINEM Bildpunkt. Die müssen doch in der Sensorebene wieder in einem Punkt ankommen. Sonst wird das doch nie ein scharfes Bild.
Das ist genau Dein Fehler: Du hast das Bild aus Szenario b im Kopf, da geht es aber um Strahlen von verschiedenen Bildpunkten.
Grüße
Oliver
. Wo sollen die Strahlen sich denn kreuzen? Und was passiert denn nach dieser Kreuzung? Es geht hier um Strahlen aus EINEM Bildpunkt. Die müssen doch in der Sensorebene wieder in einem Punkt ankommen. Sonst wird das doch nie ein scharfes Bild.Das ist genau Dein Fehler: Du hast das Bild aus Szenario b im Kopf, da geht es aber um Strahlen von verschiedenen Bildpunkten.
Grüße
Oliver
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Ja, bei A ist keine Kreuzung, habe ich falsch gelesen.
Hier hab ich eine recht plausible Erklärung gefunden:
http://www.puchner.org/Fotografie/technik/die_kamera/fokus.htm
Hier hab ich eine recht plausible Erklärung gefunden:
http://www.puchner.org/Fotografie/technik/die_kamera/fokus.htm
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Hallo Florian!
Die arme Kamera!
Hättest du mich gefragt, ich hätte dir Phasen-AF-Module verschiedener kameras schicken können...
Menno!
Die arme Kamera!
Hättest du mich gefragt, ich hätte dir Phasen-AF-Module verschiedener kameras schicken können...
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So, hier nun die Auflösung des Rätsels.
Um zu sehen, was der AF sieht, habe ich die D40x zerlegt (hat 3 AF-Sensoren, einen mittigen Kreuzsensor und zwei flankierende senkrechte Liniensensoren, die also nur horizontale Kanten erkennen). An die Stelle des AF-Moduls habe ich Backpapier als Projektionsfläche gehalten und vorn mit einer LED-Taschenlampe die Lichtquelle positioniert. Da in diesem zerlegten Zustand keine Tiefenschärfetaste mehr funktioniert, habe ich die geschlossene Blende durch Drehung des Objektivs bis kurz vor den Punkt, an dem man das Objektiv abnehmen kann, erreicht. Dann je ein Foto davon gemacht, einmal Blende voll offen und einmal geschlossen.
Ergebnis:
Auch der AF sieht immer den vollen Ausschnitt des Motivs, der ihm durch den kleineren Hilfsspiegel vorgegeben ist. Egal, ob die Blende offen oder geschlossen ist, der Ausschnitt ist immer gleich groß. Und er wird deutlich dunkler, wenn man die Blende schließt und bleibt nicht immer gleich hell.
Zweite Erkenntnis:
Die Linse vor dem AF ist eine simple Sammellinse. Eine je AF-Sensor. Keine zwei Linsen je Sensor und keine gesonderte Umlenkung oder Aufspaltung. Die Sensoren sind auf dem Modul schon so angeordnet, daß dies nicht nötig ist.
Dort unten eine Kamera einzubauen verfälscht das Ergebnis, da eine Kamera wie ein Auge reagiert. Sie sieht nur in der Mitte. Das Gleiche würde man auch sehen, wenn man sich das Objektiv vor's Auge hält nur ist das eben nicht das projizierte Bild. Ein AF-Sensor ist aber wie der Bildsensor eine Projektionsfläche, auf der lichtempfindliche Zellen in großer Anzahl sitzen. Denn die AF-Sensoren ermitteln die Helligkeitsverteilung auf ihren Linien- oder Kreuzsensorzeilen. Die Projektion, wie auch die auf der Mattscheibe über dem Hilfsspiegel, ist die einzig richtige Methode, dies zu ermitteln, denn es gilt ja fest zu stellen, auf welche Bereiche das Licht fällt und wie viel Licht dort ankommt.
offene Blende
geschlossene Blende
Sammellinse vor dem AF-Modul mal 3
So, jetzt muß ich den ganzen Mist wieder zusammen bauen. :up:
Um zu sehen, was der AF sieht, habe ich die D40x zerlegt (hat 3 AF-Sensoren, einen mittigen Kreuzsensor und zwei flankierende senkrechte Liniensensoren, die also nur horizontale Kanten erkennen). An die Stelle des AF-Moduls habe ich Backpapier als Projektionsfläche gehalten und vorn mit einer LED-Taschenlampe die Lichtquelle positioniert. Da in diesem zerlegten Zustand keine Tiefenschärfetaste mehr funktioniert, habe ich die geschlossene Blende durch Drehung des Objektivs bis kurz vor den Punkt, an dem man das Objektiv abnehmen kann, erreicht. Dann je ein Foto davon gemacht, einmal Blende voll offen und einmal geschlossen.
Ergebnis:
Auch der AF sieht immer den vollen Ausschnitt des Motivs, der ihm durch den kleineren Hilfsspiegel vorgegeben ist. Egal, ob die Blende offen oder geschlossen ist, der Ausschnitt ist immer gleich groß. Und er wird deutlich dunkler, wenn man die Blende schließt und bleibt nicht immer gleich hell.
Zweite Erkenntnis:
Die Linse vor dem AF ist eine simple Sammellinse. Eine je AF-Sensor. Keine zwei Linsen je Sensor und keine gesonderte Umlenkung oder Aufspaltung. Die Sensoren sind auf dem Modul schon so angeordnet, daß dies nicht nötig ist.
Dort unten eine Kamera einzubauen verfälscht das Ergebnis, da eine Kamera wie ein Auge reagiert. Sie sieht nur in der Mitte. Das Gleiche würde man auch sehen, wenn man sich das Objektiv vor's Auge hält nur ist das eben nicht das projizierte Bild. Ein AF-Sensor ist aber wie der Bildsensor eine Projektionsfläche, auf der lichtempfindliche Zellen in großer Anzahl sitzen. Denn die AF-Sensoren ermitteln die Helligkeitsverteilung auf ihren Linien- oder Kreuzsensorzeilen. Die Projektion, wie auch die auf der Mattscheibe über dem Hilfsspiegel, ist die einzig richtige Methode, dies zu ermitteln, denn es gilt ja fest zu stellen, auf welche Bereiche das Licht fällt und wie viel Licht dort ankommt.
offene Blende
geschlossene Blende
Sammellinse vor dem AF-Modul mal 3
So, jetzt muß ich den ganzen Mist wieder zusammen bauen. :up:
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Danke Micha aber ich wollte ja kein AF-Modul ausbauen, um es in der Hand zu halten, sondern um die Darstellung des Bildes an dessen Position zu ermitteln. :hallo:
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