• Die verschiedenen Systeme
• Mehrfeld-Autofokus usw.
• Hilfslicht
• Gesichtserkennung (fd)

Passiver Autofokus

Diese Verfahren sind auf genügende Beleuchtung und ausreichenden Motivkontrast angewiesen. Durch ein Hilfslicht (sh. unten) können sie aber zu einem aktiven Verfahren erweitert werden.

1. Phasenverschiebung-Autofokus
1977 präsentierte Konica mit der C 35 das erste Serienmodell einer Kompaktkamera mit Autofokus. Sie arbeitete mit einem Autofokussystem, dass das o.g. Prinzip verwendete. Nur wurden hier die beiden Bilder von einem speziellen CCD-Linien-Sensor verglichen. Ein Motor bewegt die Entfernungseinstellung des Objektivs dann in die notwendigen Richtung, bis die beiden Bilder sich decken.
SLRs arbeiten meist mit dieser Methode. Hier befinden sich im Strahlengang jeweils zwei teildurchlässige Spiegel, deren Bilder durch zwei CCD-Sensoren verglichen werden. Sie haben unterschiedliche Ausrichtung, da ein Sensor auf parallele Strukturen nicht scharf stellen kann. Profi-Kameras haben bis zu 51 solcher Sensoren.
Diese Methode ist sehr schnell, da sofort klar ist, in welche Richtung das Objektiv verstellt werden muss. Dann kommt es nur noch auf die Schnelligkeit des Verstellmotors an (z.B. Ultraschallmotor)

Vor- und Nachteile Phasenverschiebung-Autofokus

+ sehr schnell
+ auch noch schnell bei schlechten Lichtverhältnissen
+ funktioniert auch durch Glasscheiben

- Mindestlichtmenge und Kontraste im Motiv erforderlich

2. Kontrast-Autofokus
Die Pentax ME-F war 1981 die erste Kamera mit diesem Autofokus-Prinzip.
Hier wertet eine Phasendetekor CCD den Kontrast (üblicherweise in Bildmitte) aus. Bei exakter Entfernungseinstellung ist der Kontrast nämlich am höchsten!
Fast alle Kompakt-Digitalkameras arbeiten nach diesem Prinzip. Da - im Gegensatz zu SLRs - der Aufnahmesensor ständig zur Verfügung steht, wird er einfach als Schärfesensor verwendet. Dabei wird die Bildmitte oder mehrere weitere kleine Bereiche (→Mehrfeld-Autofokus) aktiviert und auf maximalen Kontrast optimiert.
Das dazu notwendige "Pumpen" der Entfernungseinstellung, da die Kamera ja erst "ausprobieren" muss, in welche Richtung sie verstellen muss, dauert bei einigen Kameras relativ lange. Besonders bei schwacher Beleuchtung (Beispiel: Blitzaufnahmen in Innenräumen) und Tele.  →Mehr Infos

Da in vielen Testberichten die Auslöseverzögerung nur bei Sonnenschein ermittelt wird und den Kompaktkameras z.T. sogar kürzere Werte als den SLRs bescheinigt werden, sind die Konstrukteure offenbar in einen selbstgefälligen Tiefschlaf gefallen. Es wird Zeit, dass sie durch Testwerte, die bei schlechter Beleuchtung ermittelt werden, wieder aufgeweckt werden! Manche Kameras sind sogar deutlich langsamer als ihre Vorgänger!
Auch SLRs haben übrigens im Live-Modus das gleiche Problem.

Vor- und Nachteile Kontrast-Autofokus

+ kostengünstig
+ Präzision
+ rel. schnell bei guten Lichtverhältnissen
+ funktioniert auch durch Glasscheiben

- langsamer als andere Systeme, besonders bei Tele.
- bei schlechten Lichtverhältnissen deutlich langsamer
- Probleme bei schnell bewegten Motiven (Kinder ...)
- Mindestlichtmenge und Kontraste im Motiv erforderlich

Aktiver Autofokus

Dies Methode wurde 1980 bei der Kompakt-Kamera Canon AF 35 M erstmals eingesetzt und seitdem in vielen Kompaktkameras verwendet. Hier wird ein unsichtbaren (!) Infrarot-Lichtstrahl ausgesendet und aus der Reflexdauer (Zeitdifferenz) auf die Entfernung geschlossen.
Selbst bei völliger Dunkelheit sind Blitzaufnahmen im Nahbereich(!) dann möglich!
Nachteil dieses System ist die begrenzte Reichweite! Bei manchen Kameras ist bei ca. 1,5m Schluss.

Manche Kameras (Fuji 602) kombinieren dieses System (zur Grobeinstellung) mit dem o.g. Kontrast-Autofokus (Hybrid-Autofokus).

Der Ultraschall-Autofokus (Polaroid SX-70) war nur eine kurze Episode.

Vor- und Nachteile Aktiver Autofokus

+ sehr schnell
+ auch noch schnell bei schlechten Lichtverhältnissen
+ keine Mindestlichtmenge oder Kontrast im Motiv notwendig

- Reichweite begrenzt
- funktioniert nicht durch Glasscheiben, mit Spiegeln usw.

Mehrfeld-Autofokus
Moderne Kameras bieten zusätzlich zu dem "Mittenfokus" zusätzlich ein Fokussystem, das an mehreren Stellen des Bildes die Entfernung bestimmt und die kürzeste dann einstellt. Das hat den Vorteil, dass z.B. bei einem Foto von zwei Personen nicht auf den Hintergrund zwischen ihnen scharf gestellt wird.
Bei guten Kameras wird das vom Autofokus ausgewählte Objekt auf dem Monitor markiert, so dass man ggf. eingreifen kann.

Das passiert bei "Mittenfokus"!
 

Nachteil:
In manchen Fällen (z.B. Landschaftsaufnahmen) soll der Hintergrund unbedingt scharf sein. Der Mehrfeld-Autofokus stellt aber auf den unwichtigen Vordergrund (Büsche usw.) scharf.
Deshalb muss hier auf Mittenfokus umgestellt und das eigentliche Ziel (hier das Boot) zur Scharfstellung angepeilt werden! →Schärfespeicher (s.u.)

("Sommerpalast" bei Peking)

Verschiebbarer Fokuspunkt
Manche Kameras bieten die Möglichkeit, den Schärfe-Messpunkt zu einer beliebigen Stelle im Bild zu verschieben. Dieser Gag macht nur Sinn bei bestimmten Aufnahmen vom Stativ! Aber selbst dann wird man diese Möglichkeit vermutlich nicht nutzen, weil man nicht mehr weiß, wie man den Fokuspunkt verschiebt.
Mit der normalen Methode - Kamera auf die betr. Stelle richten, halb durchdrücken, dann neu ausrichten und auslösen - ergibt sich viel schneller der gleiche Effekt!
 

Kontinuierlicher Autofokus
Hier wird die Entfernung von der Kamera nicht erst beim Drücken des Auslösers, sonder ständig ermittelt und eingestellt. Das kostet viel Batteriestrom und ist eigentlich nur bei Video-Aufnahmen empfehlenswert, da dann auch bei Schwenks die Schärfe angepasst wird.

 

Schärfe- / Auslöser-Priorität
Normalerweise arbeiten Kameras mit "Schärfepriorität"; d.h. die Kamera wartet nach dem Drücken des Auslösers, bis der Autofokus das Motiv scharf gestellt hat. Das kann bei manchen Kameras schon 1 Sekunde und länger dauern.
Manche Kameras warnen nur durch ein ein "AF!", dass der Autofokus (z.B. wegen zu kurzer Entfernung) seine Aufgabe nicht erledigen konnte, lassen aber eine Auslösung zu. →Hinweis
Bei besseren Kameras kann gezielt auf "Auslöser-Priorität" umgeschaltet werden. Dann wird sofort ausgelöst ... auf die Gefahr, dass die Entfernung noch nicht richtig stimmt.



Schärfespeicher
Eine Funktion die ich sehr oft nutze, ist der sog. Schärfespeicher. Dabei wird im Modus "Mittenfokus" das Hauptmotiv angepeilt, der Auslöser halb durchgedrückt, dann die Kamera auf den gewünschten Bildausschnitt bewegt und erst danach der Auslöser voll durchgedrückt.
Diese Methode sorgt nicht nur dafür, dass die Schärfe exakt dort liegt, worauf es mir ankommt, sondern ermöglicht auch eine praktisch verzögerungsfreie Auslösung! Der Autofokus hat seine Arbeit ja schon vorher getan!
Besonders bei Personen-Aufnahmen ist das sehr hilfreich, um genau den richtigen Moment abzupassen.
Bei Gegenlichtaufnahmen wird so auch für eine optimale Belichtung des Hauptmotivs gesorgt.
 

Bei sehr trüber Beleuchtung (Biergarten im Dämmerlicht, Familie unter dem Tannenbaum ...) wird man zwar das Blitzlichtgerät benutzen, aber vorher muss die Kamera die Entfernung ermitteln! Manche passive Autofokussysteme können das sogar bei sehr schwachem Licht ("Party-Eignung"). Aber bei völliger Dunkelheit ist auch das beste System überfordert.
Manche Digitalkameras geben auch dann nicht auf! Sie senden einen (sichtbaren) Lichtstrahl auf das Motiv und dadurch kann der Autofokus wieder tätig werden. Beim Kamera-Kauf sollte man deshalb auf die Angabe "Autofokus-Lampe" achten!
Die System-Blitzlichtgeräte für Spielreflexkameras arbeiten übrigens auch nach diesem Prinzip.
Manche Kameras lassen den Blitz zur Scharfstellung vorab stroboskopartig kurz flackern.

Moderne System beschränken sich nicht darauf, nur einen Lichtstrahl zu senden. Sie projizieren ein Gittermuster, das z.B. auch auf gleichmäßig weißer Fläche das Scharfstellen ermöglicht. Dadurch kann sogar auf einfarbige, kontrastlose Flächen scharf gestellt werden.
Weil es doppelt so viele grüne Sensorzellen wie rote gibt (→ Sensoren), ist das Hilfslicht z.B. bei manchen Fuji-Kameras nicht rot, sondern grün.

Einen wesentlichen Nachteil hat diese Methode allerdings. Unbemerkte Schnappschüsse sind wegen des verräterischen Lichtstrahls nicht möglich.

Seit der Einführung der Fuji 6500 fd (→Aktuell vom 19.07.2006) gibt es viele Kameras, deren Autofokus Gesichter erkennt und darauf scharf stellt. Außerdem wird die Belichtung auf gute Durchzeichnung der Gesichter optimiert. Allerdings ist nicht jede "fd"-Kamera gleich gut im Erkennen..

Wie das in der Praxis funktioniert, habe ich mit der 6500fd ausprobiert. Ergebnis: Zwar wurden häufig (auch mehrere) Gesichter erkannt, aber keineswegs immer. Nur Personen, die direkt in die Kamera sehen (und keine Sonnenbrille tragen), werden erkannt. Prinzip: "Punkt, Punkt, Komma, Strich ..."
In den meisten Fällen hätte der Mehrfeld-Autofokus auch ein gutes Bild geliefert, nicht selten sogar ein besseres! Wenn nämlich kein Gesicht erkannt wird, dann schalten viele Kameras ungefragt auf "Mittenfokus" um ... mit den o.g.  Problemen. Genau das wäre z.B. bei dem ganz oben gezeigten Bild der Fall gewesen, denn meine Töchter wären von "fd" nicht erkannt worden ...

Inzwischen gibt es aber Kameras, die (manchmal) selbst Gesichter im Profil erkennen; sogar Kameras, die ein Lächeln erkennen erst dann auslösen ...
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Es gibt Situationen, wo "fd" eindeutig bessere Bilder liefert. Hier ein (zugegeben etwas konstruiertes) Beispiel:

Obwohl die Puppe extrem weit am Bildrand sitzt, hat "fd" sie erkannt und die Belichtung und Entfernung entsprechend angepasst. In diesem Fall sogar den Blitz aktiviert! Ein grünes Rechteck im Monitor signalisierte, dass das Gesicht erkannt wurde. (Das Rechteck wurde von mir nachträglich wieder in das fertige Bild einmontiert!).
Ohne "fd" stellt die Kamera Schärfe und Belichtung auf den Hintergrund ein, da selbst für den Mehrfeld-Autofokus die Puppe zu weit außerhalb der Bildmitte sitzt.

Fazit:
Ich würde "fd" nur bei "angesagten" Nahaufnahmen von Personen ("bitte zur Kamera sehen!")  aktivieren. Besonders bei schwierigen Situationen (Person am Bildrand, Gegenlicht ...) werden so vollautomatisch gute Resultate erzielt. Ein erfahrener Fotograf würde allerdings mit dem Schärfespeicher (sh. oben) ein gleiches Ergebnis erreichen.
Die Tester von dpreview bezeichnen "fd" als "Netten Partygag".

fd im Wiedergabemodus
Bereits die 6500fd bot die Möglichkeit, im Wiedergabemodus nacheinander alle von fd erkannten Gesichter automatisch herauszoomen zu lassen. So kann sofort und problemlos entschieden werden, ob eine Wiederholung notwendig ist.

Personenerkennung

Der Wunschtraum unseres Innenministers ist in Erfüllung gegangen: Manche Kameras und Archivprogramme erkennen (manchmal), wenn die gleiche Person auf mehreren Bildern zu sehen ist und fragen nach dem Namen, damit der in die Bilddatei eingefügt wird. Netter Gag, aber ist das wirklich ein Kaufgrund? Außerdem kann das nur unter optimalen Bedingungen funktionieren. Hier vier Beispiel-Fotos aus 2008, die in meinem Bild-Archiv u.a. das Keyword "Henner" haben. Ob ein Programm mich hier immer erkannt hätte? Von alten Bildern, auf denen ich noch eine "Heinz Ehrhard Hornbrille" trug, ganz zu schweigen. Da deshalb bei den meisten Bildern ohnehin eine manuelle Eintragung nötig ist, arbeite ich lieber gleich mit einem geeigneten Keyword-Archivprogramm.
Man verzichtet dann natürlich auf die Möglichkeit, sagen zu können: "Sieh mal Tante Elfriede, meine tolle Kamera hat dich erkannt!"

Grinse-Fokus

Auf der Suche nach immer neuen Kaufargumenten sind die Kamerahersteller wieder fündig geworden. Jetzt suchen ihre Kameras nicht nur nach Gesichtern, sondern warten darauf, dass die betreffenden Personen ein Lächeln zeigen. Erst dann lösen sie aus.
Sind heutige Kamerakäufer wirklich zu dumm, um das selbst zu erkennen?