Autofokus und Scharfstellen

Weiter unten im Text kommen ganz konkrete Einstelltipps für den Autofokus der Olympus OM-D E-M1 Mark III (und tlw. Mark II). Die Inhalte treffen auch auf viele andere Kameras zu. Davor wird aber noch eine Auswahl einiger Themen, die es so gibt im Bereich des Autofokus, kurz angerissen.

Nein, ein wichtiger Tipp kommt doch jetzt gleich: Selbst ausprobieren und nicht alles glauben was man liest 🙂 . Was für die eine Fotografin perfekt funktioniert, kann für den anderen Fotografen total unbefriedigend sein und umgekehrt.

Fokus, Autofokus und Automatiken in der Fotografie

Meine erste Spiegelreflexkamera war irgendwann in den 1980er-Jahren die Canon AE-1 Program (in silber). Eine Superkamera, sie verfügte über eine sehr gut funktionierende Programm-Automatik (daher kam auch ihr Name), eine Blendenautomatik und beim manuellen Fokussieren half eine Mattscheibe mit sogenanntem Schnittbildindikator. Ein Motiv war im Fokus, wenn senkrechte Linien keinen Versatz mehr hatten in diesem Schnittbildindikator, von oben nach unten also gerade durchgelaufen sind. Um das zu erreichen, drehte man am Entfernungsring des Objektivs, in welche Richtung war intuitiv klar (siehe Bild).

Manueller Fokus mittels Schnittbildindikator (das Bild wird geschnitten und ist versetzt, wenn das Objekt nicht im Fokus ist) und rundherum einem Prismenring. Das Motiv war scharf, wenn senkrechte Konturen/Linien keinen Versatz mehr hatten (oben links, schematisch als Animation dargestellt). Dieser Schnittbildindikator war auf der Mattscheibe aufgebracht wo in einer (analogen) Spiegelreflexkamera das Bild entsteht, das dann durch den Sucher angesehen wird. Der Schnittbildindikator besteht im Wesentlichen aus zwei gegenläufig aufgebrachten Glaskeilen, die hier vom Prismenring umrahmt werden (in der Abbildung rechts zu sehen). Das Prinzip des Schnittbildindikators wird heute beim Phasendifferenz-AF angewandt, sehr oft nicht als „Liniensensor“, sondern als „Kreuzsensor“. Der oben im Bild dargestellte Liniensensor war auf waagrechten Kontrastlinien nicht hilfreich, nur auf senkrechten (dann: „Kamera in Hochformat drehen“). Ein Kreuzsensor funktioniert senk- und waagrecht. Der Prismenring um den Schnittbildindikator half beim Scharfstellen konturschwacher Flächen.

Während ich damals meistens mit einer Belichtungsautomatik und zwangsweise immer mit manuellem Fokus fotografiert habe, mache ich es heute fast genau umgekehrt. Heute belichte ich fast immer manuell und fokussiere fast immer automatisch mit Autofokus (AF) – und das, obwohl die Belichtungsautomatiken meiner Olympus-Kameras hervorragend sind.

Für das manuelle Belichten hilft neben dem digitalen Sucher, der schon viel vom Ergebnis am Foto vorwegnimmt, das Verständnis der beim Papierbelichtungsmesser beschriebenen Zusammenhänge. Fürs Scharfstellen hilft ein gut konfigurierter Autofokus.

Aktuelle Kameras praktisch aller Hersteller haben heute sehr gute Autofokussysteme, den von Olympus kann man – wie viele Dinge bei Olympuskameras – vielfältig einstellen. Zwei der wichtigsten AF Methoden sind der Phasendifferenz-AF (quasi die elektronische Weiterentwicklung des Schnittbildindikators) und der Kontrast-AF. Beide Systeme haben Vor- und Nachteile, daher werden sie manchmal kombiniert („Hybrid“).

(Passive) Autofokusarten

Wenn Du beim Autofahren beim Schnellfahren erwischt wirst, dann kommt meistens ein „aktives System“ zum Einsatz (z.B. ein Radar oder eine „Laserpistole“). Aktive Systeme senden ein Signal aus und messen die Reflexion dieser Signale um Entfernung (und Geschwindigkeit) zu ermitteln.

Die Autofokus (AF)- Technologien in der Fotografie sind passive Systeme, da wird kein Signal ausgesendet (eine Ausnahme sind evtl. rote Muster, die ein Blitz auf das Motiv projiziert, weil es sonst zu dunkel ist, dass der AF funktioniert).

Phasendifferenz-AF

Funktioniert im Prinzip wie der oben beschriebene Schnittbildindikator, nur dass die Geradheit der Linien nicht vom Auge des Fotografen, sondern von Elektronik festgestellt wird (mit ein paar Tricks). Statt einem Linien-Sensor (funktioniert nur in eine Richtung, waagrecht oder senkrecht) gibt es bei modernen Kameras viele Kreuz-Sensoren (funktioniert bei waag- und senkrechten Kontrastunterschieden), diese befinden sich direkt am Sensor, nicht auf einer Mattscheibe, die gibt es bei spiegellosen Systemen so nicht mehr. Bei der Olympus EM1.3 (als Beispiel) sind das 121 Kreuz-Sensoren (angeordnet in einem 11 x 11 Feld). Man kann wählen, wie viele davon und welcher der Sensoren mess-aktiv sein soll.

größter Vorteil des Phasendifferenz-AF

Eine einzige Messung reicht (zumindest, wenn sich die Entfernung nicht verändert), Richtung und Betrag, die der AF-Stellmotor braucht zum Scharfstellen, ist sofort klar, Phasendifferenz-AF ist daher schnell.

Die Richtung sowieso, aber auch der Winkel, um den der Ring für das Scharfstellen gedreht werden muss, war auch beim Schnittbildindikator zumindest intuitiv klar.

größter Nachteil des Phasendifferenz-AF

der Kontrast-AF ist genauer

Kontrast-AF

Der Kontrast-AF korrigiert die Schärfeneinstellung bis der maximale Kontrast zwischen den betrachteten Pixeln vorliegt. Vom ersten Messbild ausgehend, weiß der Kontrast-AF dabei zunächst nicht, in welche Richtung er verstellen muss, er verstellt auf gut Glück. Wenn der Kontrast durch das Verstellen höher geworden ist, dann hat die Einstellrichtung gestimmt, es geht in die gleiche Richtung weiter mit dem Verstellen, sonst wird die Einstellung zurückgenommen und es geht in die andere Richtung. Wenn das Kontrastmaximum überschritten wurde, wenn also ein Kontrast-Maximum gefunden wurde, und das Weiterdrehen durch den Stellmotor in die gleiche Richtung eine Verschlechterung bringt, dann geht es wieder zurück zum Maximum, der Einstellvorgang ist fertig – zumindest dann, wenn der Autofokus nicht kontinuierlich arbeiten soll (dazu später).

Der Kontrast-AF sucht nach der Entfernungseinstellung mit dem größten Pixelkontrast (hier vereinfacht dargestellt für das ganze aktive AF-Feld). Dabei weiß die Elektronik zunächst nicht die Richtung, in die verstellt werden muss, das wird ausprobiert. Wenn die Richtung feststeht, wird das Kontrastmaximum in dieser Einstellrichtung gesucht. Das ist gefunden, wenn der Kontrast wieder abnimmt, dann geht es zurück zum besten Wert, das Scharfstellen ist abgeschlossen.

größter Vorteil des Kontrast-AF

er ist sehr präzise

größter Nachteil des Kontrast-AF

Kontrast-AF ist deutlich langsamer als Phasendifferenz-AF und kann auch zum Pumpen neigen. D.h. der AF findet kein klares Maximum und regelt über einen – jedenfalls gefühlt – längeren Zeitraum ständig vor und zurück.

Wo stelle ich zwischen Phasendifferenz- und Kontrast AF um?

Du stellst das so direkt meistens nicht um 🙂 Eine Ausnahme dieser Regel zB bei Olympus Kameras: Wenn Du die „Lupe“ verwendest, dann wird Kontrast AF verwendet.

Je nachdem, welchen AF-Modus Du auswählst (kommt gleich), evtl. auch welches Objektiv Du an der Kamera hast, wird die entsprechende AF-Methode gewählt. Nicht alle digitalen Kameras haben beides, Phasendifferenz- und Kontrast-Autofokus, manche habe dafür wiederum andere Methoden, um scharf zu stellen (die aber in der Regel aus einer der beiden beschriebenen Methoden hervorgehen, zumindest bis jetzt).

S-AF, C-AF und Co

Neben den praktisch ohnehin nur theoretisch wichtigen AF-Methoden von oben 😉 gibt es unterschiedliche Betriebsmodi für einen Autofokus.

Einmal Scharfstellen und dann so belassen oder kontinuierlich die Schärfe nachregeln?

Soll der Autofokus nur einmal arbeiten und scharf stellen (S-AF, single AF, „Einmal“-AF) oder soll der AF die Schärfe kontinuierlich Nachregeln (C-AF, continous AF, „kontinuierlicher“ AF)? Bei manchen Kameras können diese beiden Modi auch mit dem manuellen Scharfstellen kombiniert werden, d.h. man kann dem Autofokus als Fotograf helfen. Das kann beispielsweise helfen, wenn sich der AF an Gegenständen vor dem eigentlichen Motiv „verfängt“, wie bei einem Frosch im Schilf. Da verfängt sich der AF gerne an den Gräsern, man kommt nicht zum Frosch „durch“.

Das Motiv verfolgen

Ein weiterer AF Modus wird Tracking genannt. Dabei folgt der Autofokus dem sich durch das Bild (die Sensoroberfläche) bewegende Motiv. Während das Tracking im Allgemeinen sicher nicht die große Stärke der Olympus-Kameras ist (bis jetzt, wer weiß, was Firmware-Upgrades noch bringen), kann z.B. die Olympus EM1X ganz spezielle Motive erkennen und dann hervorragend verfolgen. Ein Modus für Vögel ist bereits angekündigt, andere Motivgruppen gibt es schon.

Sternen-AF

Für moderne Autofokus-Objektive ist es gar nicht so einfach auf „quasi“-unendlich scharfzustellen für Himmelskörper. Der Sternen-AF der EM1.3 macht genau das. Den Mond (ist ja auch kein Stern) als sehr nahes Himmelsobjekt kriegt man ohnehin auch ohne Sternen-AF leicht scharf, aber bei „kleineren“ (im Sinne des Blickwinkels) Objekten, z.B. Jupiter, Saturn, Venus (auch keine Sterne) hilf der Sternen AF sehr, auch für diverse Sternbilder.

Unterstütztes manuelles Scharfstellen

Aktuelle AF-Systeme unterstützen auch beim Scharfstellen mit Objektiven, die vielleicht gar keinen Motor habe oder aber, wenn man den AF ausschaltet. Auch da gibt es verschieden Werkzeuge:

Die Lupe

Das Vergrößern der Ansicht am digitalen Display oder digitalen Sucher ist eine der Methoden, die beim manuellen Scharfstellen helfen. Die Lupe ist auch beim S-AF, dem Einmal-Scharfstell-AF, in bestimmten Situationen sehr hilfreich, z.B. wenn es keine klare Sicht auf das Motiv gibt wie etwa bei einem im Unterholz versteckten Tier.

Fokus-Peaking

Mit dieser Funktion kann man sich als Überlagerung zum Sucher- oder Displaybildes die „scharfen Kanten“ (in einer vorausgewählten Farbe) anzeigen lassen. Mir ist das zu ungenau, ich verwende die Lupe.

Entfernungsvoreinstellung („Pre-MF“)

Man kann sich eine Entfernung voreinstellen. Mit dem Modus „Pre-MF“ wird das Objektiv dann auf diese Distanz eingestellt. Eine prinzipiell gute Idee, bei Olympus allerdings nicht gut umgesetzt, weil die Genauigkeit der Meterangaben bei Olympus nicht gut funktioniert, zumindest nicht „absolut“. Der Fokus-Limiter (weiter unten) ist trotzdem hilfreich.

AF-Fokus Felder

Wie oben beschrieben, hat die EM1.3 ein Raster von 11 x 11 AF-Feldern, also 121 Stück. Man kann die für den AF aktiven „Suchfelder“ ein-/ausschalten. Es gibt vordefinierte „Muster“ (vordefinierte Anordnungen von aktiven AF-Feldern), aber man kann sich auch eigene Muster definieren.

Faustregel für die Anzahl der aktiven AF-Felder: So wenig wie möglich, so viel wie notwendig. D.h. wenn man bei einem bewegten Motiv mit einem aktiven AF-Feld immer „daneben zielt“, dann sind mehr AF-Felder besser. „Die Wahrheit liegt im Resultat“ – oder so ähnlich wurde es einmal formuliert 🙂 . Alles was hilft, ist erlaubt.

AF-Fokus-Limiter

Eine Funktion, die ich gerne verwende, ist der Fokus-Limiter. Prinzipiell sind die in den EXIF-Aufzeichnungen (siehe auch hier: https://www.smile.pics/workflow/#schritt9) enthaltenen Entfernungsangaben bei Olympus-Kameras eigentlich unbrauchbar, weil sie oft auch nicht nur annähernd stimmen und auch keinen systematischen Fehler aufweisen, sondern sehr zufällige Ergebnisse liefern.

Trotzdem funktioniert der AF-Limiter für meine Zwecke überraschend gut. Dabei stellt man den Entfernungsbereich ein, in dem der AF suchen soll. Die Meterangaben sind dabei mit Vorsicht zu genießen, trotzdem finde ich es in der Praxis hilfreich, wenn man das „Autofokus-Suchgebiet“ limitiert. Man muss halt einen entsprechenden „Sicherheitsabstand“ einplanen.

Ich bilde mir ein, damit Libellen im Flug öfter scharf zu kriegen, als ohne Limiter.

Meine Vorstellung dazu ist, dass die aktiven AF-Felder und der Entfernungsbereich gemeinsam das „Volumen“ bilden, in dem der AF sucht. Je kleiner das Volumen, umso schneller ist der Autofokus, umso schneller findet der den „Fokus“ (die richtige Entfernungseinstellung).

Das „Volumen“, das der Autofokus durchsuchen muss, ist definiert durch die „Fläche“ der Suchfelder (je mehr Felder, desto größer die Fläche) und die „Tiefe“, die durch den Fokus-Limiter bestimmt wird. Ohne Limiter wird der ganze Bereich von Naheinstellgrenze des jeweiligen Objektivs bis „unendlich“ durchsucht. Prinzipiell gilt also, je kleiner das Volumen, desto besser.

Weitere Einstellungen

Bildstabilisator

Ein großer Vorteil von Olympus Kameras ist, dass man bei Naturfotografie wirklich sehr selten ein Stativ benötigt. Dafür hilft auch der hervorragende Bildstabilisator. Dieser Bildstabilisator kann auch beim Anvisieren mit Objekten langer Brennweite helfen, also ab ca. 300mm Brennweite (was ja vom diagonalen Bildwinkel, aber nicht z.B. von der Bildwirkung, 600mm bei Kleinbild-Sensoren entspricht) – siehe dazu auch hier und hier.

Trotzdem, ab z.B. 1/1000s Verschlusszeit, hat der Bildstabilisator wenig Sinn, ich schalte ihn dann aus. Das Argument ist ein ähnliches, wie bei der Anzahl der AF-Felder und dem AF-Limiter. Umso weniger der Prozessor der Kamera gleichzeitig machen muss, desto besser. Außerdem kann speziell beim „Mitziehen“ mit einem vorbeifliegenden Motiv, der Bildstabilisator das Ergebnis stören. Bei rasch bewegten Objekten ist es bei hohen Brennweiten sicher sinnvoller, das EE-1 einzusetzen, dann braucht man auch hier ohnehin keinen Stabilisator. Bei ruhenden Objekten ohne Stativ, aber langen Brennweiten, hilft der Stabi sicher. Da schalte ich ihn ein.

Tastenbelegungen

Fast alle Tastenbelegungen von Olympus-Kameras werden in einem Anwendermenü „B“ (für Button) gesetzt. Es gibt aber eine Ausnahme, die wird bei den AF Einstellungen gesetzt (im 3. Eintrag im Menü A1 im Anwendermenü, siehe auch in den Schummelzetteln):

AEL/AFL Taste für den Back-Button-Fokus/Rücktastenfokus („Daumenfokussierung“)

Für viele Olympus-Fotografen ist die einzige „vorstellbare“ Taste, mit der das Fokussieren ausgelöst werden soll, die AEL/AFL-Taste – im Bild unten rot markiert. D.h. scharfgestellt wird mit den rechten Daumen, ausgelöst mit dem rechten Zeigefinger. Diese Trennung hat viele Vorteile, probiere es aus.

Scharfstellen per rechten Daumen auf der AEL/AFL-Taste (rot markiert) ist die Standardeinstellung vieler Olympus-Fotografen, zumindest im Naturbereich. Das Umstellen zwischen S-AF und C-AF passiert am leichtesten mit dem Fn-Schalter, der die AEL/AFL Taste umgibt. Das ist noch praktischer als das SCP

Rasches Umstellen S-AF/C-AF mit dem Fn-Schalter („Hebel auf der Kamera-Rückseite“)

Oft ist es notwendig, schnell zwischen S-AF („Einmal“-AF) und C-AF (kontinuierlicher AF) umzuschalten. Entsprechend konfiguriert (Menü B1, 6. Eintrag „Fn-Schalterfunktion“ – mode 2), geht das bei einigen Olympus-Kameras über den Hebel an der Rückseite, der die AEL/AFL Taste umschließt („Fn-Schalter“ laut Handbuch, Fn steht immer für Funktion) – siehe Bild oben.

Im Prinzip funktionieren die zwei Schalterstellungen „oben“ und „unten“ dann so, dass man sich jeweils einen beliebigen Fokus-Modus einstellt und die Kamera merkt sich den Modus dann (inklusive aktive AF-Felder usw.).

Den gewünschten AF-Modus (jeweils pro Schalterstellung des „Hebels“) stellt man sich per SCP ein. Das SCP erreicht man durch Drücken der „OK“-Taste, in der Kameradarstellung oben, sieht man es am Display. Aus meiner Sicht ist es günstiger auch den manuellen Fokus über das SCP einzustellen, die („quasi“-)mechanische Kopplung, die einige Olympus Objektive haben, schalte ich in den Einstellungen ab. Die manuelle Einstellung ohne Betätigung der „Kopplung“ ist feiner. Der klassische Fehler, der fast jedem Olympus-Fotografen schon einmal passiert ist, dass der AF nicht funktioniert, weil die „Kopplung“ nach hinten gezogen wurde, entfällt dann auch.

Links, das 45mm/1,2 und rechts, das 17mm/1.2. Am 45er ist die „Kopplung“ auf AF eingestellt (Stellung vorne), am 17er ist der Ring nach hinten geschoben (Autofokus entkoppelt). Bei beiden Objektiven links unten die LFn-Taste (Funktionstaste auf der „Lens“, dem Objektiv)

Belegung LFn-Taste

Bei den Objektiven der Olympus Pro-Serie gibt es einen Funktionsschalter (LFn, L steht dabei für „Lens“, Objektiv).

In meinen Einstellungen wird damit entweder der Fokus-Limiter, das Fokus-Stacking/Bracketing oder der Modus für hochauflösende Bilder geschaltet.

Fokus-Stacking oder noch besser Fokus-Bracketing ist auch eine Versicherung, wenn sich ein Tier im Wind auf einem Grashalm bewegt. Eines der Bilder wird passen, auch wenn das eigentliche Fokus-Stacking, also das Zusammensetzten zu einem Einzelbild, vielleicht nicht passt. Bracketing mit nicht zuvielen Bildern ist jedenfalls schneller als Stacking, daher meistens besser. Das Stacking „danach“ mit z.B. Helicon Fokus.

Wenn sich das Motiv nicht viel bewegt, ist „hochauflösend“ immer einen Versuch wert. Klappt es nicht und das Tier bewegt sich, hat man noch immer das erste Bild der Serie, aus dem das hochauflösende Bild berechnet wird, als normales RAW mit Dateiendung ORI abgespeichert.

Prinzipiell beruhen meine Kamera-Einstellungen fast zur Gänze auf den Einstellungen, die der Olympus Visionary Karl Grabherr seinen Kurskunden zum Download zur Verfügung stellt. Persönlich glaube ich nicht, dass es im deutschsprachigen Raum jemanden gibt, der sich mit den Kameras so gut auskennt und sein Wissen auch so gut weitergibt, wie Karl. Wenn ich eine Frage habe, die ich nirgends beantwortet finde, Karl weiß sicher die Antwort. Ich empfehle die Kurse wirklich, das ist echtes eLearning mit allen Vorteilen und eigentlich ohne Nachteile. Das ist gut investiertes und relativ wenig Geld.

Empfindlichkeit des C-AF einstellen

Die Empfindlichkeit des C-AF, seine „Klebrigkeit“ am Motiv. Wie leicht lässt sich der AF durch andere Kontrastkanten als jenen des eigentlichen Motivs, ablenken. Ein Vogel im Flug vor blauem Himmelshintergrund ist einfach für den AF, schwieriger sind unruhige Hintergründe, zB. Bäume. Die Empfindlichkeit kann in 5 Stufen eingestellt werden, von -2 über 0 bis +2. Die Empfehlung lautet: selbst ausprobieren (Anwendermenü A1, 5. Eintrag). Für meine Motive verwende ich meistens entweder +2 oder +1.

C-AF und die Mitte (Start und Priorität)

Prinzipiell gilt das bei AF-Felder und AF-Limiter Gesagte. So wenig AF-Felder wie möglich verwenden, so viele wie notwendig. Wenn dann doch mehr als ein AF-Feld notwendig wird, z.B. ein „Muster“ aus neun AF-Feldern (3×3), dann kann man in der Kamera einstellen, ob versucht werden soll, die Mitte des „Musters“ mit der AF-Suche zu starten bzw. die Mitte zu priorisieren. Selbst ausprobieren!

Fokussieren „danach“

Natürlich kann man ein komplett schlecht fokussiertes Foto nicht danach scharf kriegen. Manchmal kann es aber gelingen, grenzwertig scharfe Fotos in der Nachbearbeitung, mit Software, noch verwendbar zu machen. Die Software Topaz AI Sharpen hat mich schon einige Male positiv überrascht. Wunder vollbringt sie keine (unten ein Beispiel eines Vogels, einmal Original – links, einmal Topaz geschärf – rechts, mit Schieber in der Mitte einstellbar).

Vor- und nach dem Schärfen mit Topaz AI Sharpen

Andere Automatiken werden an anderer Stelle beschrieben, z.B. unter Belichtungsautomatiken.