Autofokus-Feinabstimmung mit SpyderLenscal

Dieser Bericht wurde slowfoto von Dr. Lutz RIEFENSTAHL zur Verfügung gestellt: Ich bedanke mich sowohl für das Thema und die mühevolle Ausarbeitung, die doch die Frage nach der Genauigkeit der vielen elektronischen Hilfen aufwirft, ein kritischer Bericht über die >Belichtungsmessung und kein Ende< folgt demnächst.

In Testberichten (www.traumflieger.de) über die Autofokusleistungen im Nachführ-Modus wird durchaus von bis zu 50% unscharfen Aufnahmen berichtet, was m.E. einen immer noch guten Wert darstellt, wenn sich Kamera und Objekt in Bewegung befinden. Als Slowfotograf hingegen nutze ich i.d.R. die AF Taste konsequent nur mit dem mittleren Kreuzsensor und der AI-Einstellung auf ein kontrastreiches Ziel, mit gedrückter AF Taste führe ich auch nach. Oft kommt der Daumen (auf der AF Taste) kurz vor der Auslösung nachmals zur Nachkorrektur zum Einsatz. Das alles geht eingeübt so schnell, dass die Begrenzung in der Fokuseinstellung des Objektivs liegt, bei längeren Brennweiten oder langsameren älteren Gläsern sollte man sinnvollerweise vorfokusieren, um überhaupt etwas scharf zu sehen und das durchaus auch manuell! Jedenfalls hat mich LR´s Bericht wieder einmal davon überzeugt, dass nicht alles so funktioniert, wei es im Prospekt beschrieben ist und die Einführung der Feinkalibrierung in das Kameramenue spricht doch Bände… Ich bitte um eine rege Diskussion!

Autofokus-Feinabstimmung mit Hilfe des SpyderLenscal

Immer wieder kommt es in einschlägigen internetbasierten Fotografieforen und –mailinglisten unter den Teilnehmern zu Diskussionen über bestehende bzw. fragliche Front-/Backfokusprobleme (s. z.B. http://de.wikipedia.org/wiki/Frontfokus) bei Kamera-Objektiv-Kombinationen. Zur Ermittlung, ob ein Autofokus exakt „sitzt“ oder aber der Fokus etwas vor (Frontfokus) oder hinter (Backfokus) der
gewünschten Ebene liegt, gibt es verschiedene Versuchsaufbauten mit verschiedenen Hilfsmitteln. Vor einigen Monaten hat die bisher im Zusammenhang mit Farbmanagement bekannte Firma Datacolor (www.datacolor.eu) zu diesem Problemkreis ein Hilfsmittel, das „SpyderLenscal“, auf den Markt gebracht. Mit diesem Hilfsmittel habe ich die Lage des Autofokus meiner vier digitalen Spiegelreflexkameras (dSLR) und meiner „alten“ analogen Spiegelreflexkamera überprüft. Bei zwei der Kameras konnte ich deren eingebaute Möglichkeiten zur Autofokus-Feinabstimmung und Kalibrierung nutzen, um die ermittelten nötigen Korrekturen objektivbezogen abzuspeichern.

Getestet habe ich mit den folgenden Canon EOS Kameras:

5D Mark II, 7D, 550D, 30D sowie der analogen 3.

Als Optiken kamen ein Fremdzoomobjektiv (Sigma) und mehrere Canon Optiken (Festbrennweiten, Zoomobjektive, L- und „normale“ Ausführungen) in EF und EF-S Ausführungen zum Test.

Links zum SpyderLenscal:

http://www.datacolor.eu/de/products/photo-color-tools/spyderlenscal/index.html

Video des Herstellers/Distributors zur Anwendung:

http://www.datacolor.eu/?id=398

Zusammenfassend lässt sich sagen:

Das „Lenscal“ ist ein sinnvolles Hilfsmittel zur o.a. Kalibrierung. Die Anschaffung muss aber durchaus bei einem Preis von knapp EUR 50,00 überdacht werden. Alternative Versuchsaufbauten mit z.B. einer aufgeschlagenen Zeitungsseite und markierten Visierpunkten, im ca. 45-Grad-Winkel fotografiert, können preiswerter realisiert werden, sind aber sicherlich nicht unbedingt reproduzierbar (wenn das aus welchem Grund auch immer gewünscht wird).

In einem Webinar (http://de.wikipedia.org/wiki/Webinar) von NIK-Software (http://www.niksoftware.com) in Zusammenarbeit mit Datacolor hatte ich vor gut einem Monat die Information
bekommen, dass der optimale Objekt-Sensor-Abstand bei der Kalibrierung mit Lenscal und Canon-Optiken der 50-fache Wert der genutzten Brennweite sein sollte. Das stellte sich allerdings bei meinen „Übungen“ sehr schnell als unvorteilhaft heraus. So ein Abstand ist viel zu groß, um mit dem Lenscal verlässlich die Messskala bei Offenblenden von >1,4 zur Auswertung ablesen zu können.

Hier nun meine Einstellhilfen, wenn jemand das Ganze selbst nachvollziehen möchte:

1. Belichtung auf entweder Av (Zeitautomatik) mit max. Offenblende und ISO
100, oder im manuellen Modus mit Offenblende bei ISO 100 und entsprechend
passender Verschlusszeit; RAW-Format.

2. OneShot für den Autofokusmodus, Fixierung auf den mittleren Fokussensors
zum Fokussieren.

3. Selbstauslöser mit 2 Sek. Vorlaufzeit und Kamera auf Stativ (ohne
ausgezogene Mittelsäule)

4. Als Objekt-Sensor-Abstand habe ich einen Abstand gewählt, der immer einen
gewissen Fokusweg bis zur ausgewiesenen Naheinstellgrenze ermöglichte.

Zum Beispiel: Für das EF 24-105mm f/4 L IS USM beträgt die Naheinstellgrenze 0,45 m. Mein gewählter Abstand betrug dann dabei (willkürlich festgelegt) 1,5m bei maximal möglich eingestellter Brennweite (=105mm, um für die Kalibrierung die gegenüber dem Weitwinkelbereich eingeschränktere Schärfentiefe/Tiefenschärfe besser nutzen zu können).

5. Bei Zoomobjektiven immer die maximal mögliche Brennweite eingestellt (Grund dafür s. unter 4.).

6. Lenscal auf Stativ montiert.

7. Lenscal und Kamera mit Wasserwage nivelliert

8. Nach Augenmaß versucht, den „Zentralstrahl“ des Objektivs senkrecht auf die Fokussierhilfe des Lenscals (s. anliegendes Bild „Fokussierhilfe“) auftreffen zu lassen.

9. Vor Verschlussauslösung habe ich dann den Fokus manuell in Richtung größerer Entfernung frei verstellt und den Autofokus zweimal betätigt (den Autofokus habe ich i.d.R. separat auf die „*-Taste“
gelegt und damit gelöst vom Auslöser).

10. Verschlussauslösung (Selbstauslöser s.o.).

11. Bild in Lightroom eingelesen, verschlagwortet, zur Bearbeitung nach Adobes Photoshop (Version CS5 extendet) kopiert und dort mit zunehmender Vergrößerung die Lage des Fokus in Bezug zum „Nullwert“ bewertet

12. ggfl. Korrektur des Front- oder Backfokus über Individualfaktor CFn III 5 und Wiederholung ab „9.“ bis ich subjektiv die Lage des Fokus für „ok“ befunden habe.

Anbei ein Beispiel einer Kalibrierung an der EOS 7D mit dem Canon EF 50mm f/2.5 Compact Macro. Anfangs alg, wie zu sehen, ein Frontfokus vor.

Abschließend bleibt festzuhalten:

Bei keiner meiner digitalen Spiegelreflexkamera-Optikenkombinationen hat der Autofokus ohne Kalibrierung perfekt gesessen. Es war auch so, dass z.B. der Frontfokus an der 7D des 50er Makroobjektivs an der 5D MKII kein Frontfokus war.

Wären bei allen Optiken die gleichen Fokusprobleme an unterschiedlichen Kameras gewesen, hätte ich u.U. schlussfolgern können, dass der Fehler wohl bei den Optiken zu suchen sei. Da das aber eben nicht überall qualitativ gleich war, muss die Ursache des Fokusfehlers entweder bei der Justage Sensor zu Objektivbajonett und/oder in Kombination mit einem Justagefehler des Objektivs vermutet werden. Oder es liegt noch ein genereller Systemfehler im Testaufbau vor.

Meine alte, zur Infrarotkamera umgebaute EOS 30D habe ich auch mit drei regelmäßig genutzten Optiken getestet. Auch hier stimmte kein Fokus perfekt, aber ich merke mir die jeweilige Fehllage für den Fall, dass ich ggfl. einmal die hyperfokale Distanz bewusst nutzen muss.

Außerdem habe ich auch meine analoge EOS 3 hervorgesucht und einen Film belichtet (was ich schon seit Längerem ´mal wieder tun wollte). Ein paar Bilder habe ich auch mit dem Lenscal geschossen, um ´mal zu sehen, wie denn dabei die Toleranzen einzuordnen sind. Groß war mein Erstaunen, als ich nach 5 Arbeitstagen dann die Bilder in den Händen hielt: Der Autofokus saß bei allen Aufnahmen genau dort, wo er hingehörte (s. Beispielsbild von der EOS 3 mit EF 50mm f/2.5 Compact Macro, wiederum bei Offenblende; Filmmaterial war Fujicolor C200; Scan vom Bilderabzug 10 cm X 15 cm).

Die Testserie müsste noch etwas erweitert werden. Zum einen, indem bei den Zoomobjektiven überprüft wird, ob es auch „Verwerfungen“ bei fixem Objekt-Sensorabstand und variabler Brennweite gibt. Und zum anderen, ob sich eine Kalibrierung als stabil erweist, oder ggfl. nach einem gewissen Zeitraum wiederholt werden muss. Und dann könnte zudem überprüft werden, ob die Fokussierung allein über den mittleren Autofokussensor am genauesten und reproduzierbarsten erfolgt, oder andere Kombinationen genauere Ergebnisse bringen.

Die Lösung von Fokusproblemen, die ich persönlich übrigens aus den analogen Zeiten überhaupt nicht kannte (was nicht heißt, dass es sie „damals“ nicht auch schon gab), kann m.E. nur über solche Kalibrierungen erfolgen. Diese könnten u.U. noch durch Elektronikunterstützung verifizier-, ggfl. reproduzierbar und nachhaltiger werden.

Eine kritische Anmerkung habe ich noch zur generellen Wahl des mittleren (Kreuzsensors) für den Autofokus (auch in Kombination mit der Verlegung des Autofokus weg von der Auslösertaste auf die AF-Taste oder auch *-Taste): Je näher der Objekt-Sensor-Abstand sich der Naheinstellgrenze nähert und je größer die Brennweite und die Arbeitsblende eines Objektivs werden, umso geringer wird
die Schärfentiefe bzw. Tiefenschärfe.

Ein Beispiel dazu mit der beliebten „Portraitlinse“ EF 85 f/1.8: Die Naheinstellgrenze beträgt 85cm (lässt sich gut merken). Bei einem per Autofokus mit mittlerem Kreuzsensor auf *-Tastendruck eingestelltem Fokus von z.B. 2m (Auge des Modells) beträgt die sog. „DoF“ (Depth of Field; Schärentiefe bzw. Tiefenschärfe) am Vollformatsensor einer EOS 5D (MkII) ganze 6cm. Wenn jetzt der Fokus perfekt eingetrimmt ist bzw. per se stimmt, wird also alles für unser Auge als scharf wahrnehmbar sein, was sich im Abstand von 3cm vor und hinter dem anfokussiertem Auge befindet. Wenn der Fotograf nun zur Bildkomposition seine Kamera verschwenkt, weil er z.B. das anfokussierte Auge aus dem (oft) langweiligen Bildzentrum irgendwo zum Randbereich  des gewünschten Bildes verlagert, kann das Auge sehr leicht aus dem Zentrum des Fokus an den ehemals vorderen oder auch hinteren Bereich des „DoF“ wandern oder gar schlechtestenfalls ganz aus dem Fokus. Daran ist dann kein sogenannter Front- oder Backfokus bzw. eine mangelhafte (Fein)justierung des Fokus schuld. Das ist schlichtweg Physik.

Vermeiden kann man diesen physikbedingten „Fehlfokus“ nur, indem man

  • nach dem Fokussieren die Kamera nicht mehr oder nur minimal verschwenkt,
  • die Arbeitsblende kleiner wählt und damit die Schärentiefe/Tiefenschärfe vergrößert,
  • den Objekt-Sensor-Abstand vergrößert und damit die Schärentiefe/Tiefenschärfe vergrößert,
  • nicht automatisch, sondern nach Bildkomposition manuell fokussiert, also über die Mattscheibe, was früher bei den Schnittbildindikatoren m.E. leichter war und
  • den Fokussensor nach Bildkomposition so auswählt, dass er auf dem Teil des Bildes zu liegen kommt, der in der Mitte des „DoF“ platziert sein soll und dann automatisch fokussiert.

(c) Dr. Lutz Riefenstahl für www.slowfoto.de

Ein Gedanke zu „Autofokus-Feinabstimmung mit SpyderLenscal

  1. Beim Surfen auf den immer wieder – und nicht nur für Canon-Kamerabesitzer – interessanten Internetseiten von „Traumflieger“ Stefan Gross bin ich auf ein zum SpyderLenscal von Datacolor kostenlos herunterladbare Hilfsmittelalternative gestoßen: der „Fokus-Detektor“

    http://www.traumflieger.de/desktop/fokusdetektor/fokusdetektor.php

    Dort findet der interessierte Leser auch zusätzliche Hintergrundinformationen zum Front-/Backfokusproblem und dem physikbedingten „Fehlfokus“ beim Verschwenken.

    Lutz Riefenstahl

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