Passieve autofocus in fotografie: een uitgebreide gids

Heb je moeite om passieve autofocus in fotografie te begrijpen? Wil je weten hoe passieve autofocus wordt gebruikt om geweldige foto’s te maken?

Daar gaat dit artikel over.

Want ik ga je alles vertellen wat je moet weten over passieve autofocus:

Wat het is.

De twee belangrijkste passieve AF-systemen.

En de veel voorkomende problemen met passieve AF.

Tegen de tijd dat je dit artikel hebt voltooid, ben je gegarandeerd een passieve autofocusexpert.

Dus laten we beginnen.

Wat is passieve autofocus?

Passieve autofocus is tegenwoordig het meest voorkomende AF-systeem in consumentencamera’s.

Nu is het doel voor de meeste AF-systemen het verkrijgen van focus zo nauwkeurig en snel mogelijk.

En passieve autofocus werkt, nou ja, passief; het bepaalt het juiste scherpstelpunt voor uw camera door gegevens van een camerasensor te analyseren (meer hierover in de volgende sectie).

Met andere woorden:

Passieve autofocus heeft geen invloed op de omgeving. De camera zendt geen licht uit en ontvangt geen licht. De camera zendt geen geluidsgolven uit en ontvangt deze niet.

In plaats daarvan stelt een camera passief scherp door in licht uit de omgeving, het analyseren ervan en vervolgens beslissen waar te focussen voor de scherpste beelden.

Dit in tegenstelling tot actieve autofocus, waarbij je camera een signaal uitstraalt (bijvoorbeeld een lichtsignaal-infrarood-of een geluidssignaal-sonar). Het signaal kaatst terug en de camera gebruikt de gegevens van het signaal om de afstand tot het onderwerp te bepalen en waar scherp te stellen.

Dat is actieve autofocus, geen passieve autofocus.

Hoewel zowel actieve als passieve autofocus beperkingen hebben, is actieve autofocus veel minder gebruikelijk in de camera-opstellingen van vandaag. Actieve AF vereist namelijk een duidelijk pad tussen de AF-unit en de camera, waardoor het onmogelijk is om scherp te stellen door heldere objecten, zoals vensters.

Passieve autofocus is dus de go-to AF-methode in de camera’s van vandaag.

Laten we nu eens kijken naar de mechanica van passieve autofocus:

Hoe werkt passieve autofocus?

Zoals ik hierboven heb uitgelegd, gebruikt passieve autofocus gegevens die door een camerasensor zijn verzameld om het juiste scherpstelpunt te bepalen.

Dit gebeurt op twee manieren:

Ofwel met behulp van contrastdetectie autofocus, of met behulp van fasedetectie autofocus.

Laten we elk van deze AF-typen achtereenvolgens bekijken:

Autofocus met contrastdetectie

Contrastdetectie autofocus werkt over het algemeen met behulp van gegevens van de hoofdsensor van de camera, dat wil zeggen de sensor die wordt gebruikt om beelden vast te leggen.

In spiegelloze behuizingen neemt de sensor van uw camera voortdurend gegevens op; met DSLR’s geldt hetzelfde (ervan uitgaande dat u Live View gebruikt).

Vervolgens selecteert u een autofocuspunt of selecteert uw camera dit voor u, afhankelijk van uw AF-modus.

Wanneer u vervolgens op de sluiterknop van uw camera drukt, begint het AF-systeem voor contrastdetectie met het analyseren van de gegevens die in de camerasensor binnenkomen.

Het systeem identificeert het geselecteerde autofocuspunt en kijkt of er een gebied met een hoog contrast is in het relevante deel van uw afbeelding.

Gebieden met een hoog contrast geven aan dat het geïdentificeerde deel van de afbeelding scherp is.

En gebieden met een laag contrast geven aan dat het geïdentificeerde deel van de afbeelding onscherp is.

Dus het AF-systeem zal kijken of je lens op de juiste plaats scherpstelt – en als het vaststelt dat je lens verkeerd is scherpgesteld, zal het de focus van de lens aanpassen totdat de dingen scherp worden (dat wil zeggen, totdat er een hoog contrastgebied is onder het geselecteerde autofocuspunt).

Omdat contrastdetectie autofocus over het algemeen gegevens gebruikt die rechtstreeks van de sensor afkomstig zijn, is deze zeer nauwkeurig. Maar hoewel de AF-technologie voor contrastdetectie de afgelopen jaren snel is gevorderd, is deze nog steeds erg traag, omdat uw camera de lens heen en weer moet trekken totdat deze scherpstelt.

Dit is geen probleem voor landschapsschieters, stillevenschieters of zelfs sommige portretschieters.

Maar actie- en natuurfotografen zijn zelden tevreden met contrastdetectie AF; het is een recept voor veel mislukte beelden.

Daarom verschuiven camerafabrikanten weg van contrastdetectie autofocus, of op zijn minst van AF-systemen die volledig afhankelijk zijn van contrastdetectie AF. Een ding om in gedachten te houden is dat contrastdetectie AF een onbelemmerde sensor vereist, dus DSLR’s kunnen alleen contrastdetectie-AF gebruiken bij het fotograferen in de Live View-modus, hoewel spiegelloze camera’s kunnen pogebruik continu contrastdetectie AF.

Aan de andere kant kon autofocus met fasedetectie over het algemeen niet worden gebruikt bij het opnemen in Live View, maar alleen wanneer een cameraspiegel aanwezig was, zoals je in DSLR’s vindt.

Maar gezien het feit dat Live View steeds vaker werd gebruikt (vooral gezien de toevoeging van indrukwekkende videomogelijkheden aan DSLR’s), probeerden veel fabrikanten fasedetectie-AF op te nemen in sensorgebaseerde AF-systemen.

Autofocus met fasedetectie

Fasedetectie autofocus is een populair alternatief voor contrastdetectie autofocus, vanwege de snelheid; fasedetectie AF stelt fotografen in staat om hun onderwerpen in enkele ogenblikken vast te zetten, vergeleken met het ploeterende tempo van een contrastdetectiesysteem.

In eerdere iteraties werkte autofocus met fasedetectie via een sensor aan de onderkant van DSLR’s (gescheiden van de hoofdbeeldsensor).

Licht zou in de camera gaan en terwijl sommigen zouden reflecteren van de spiegel en omhoog in de optische zoeker, zouden sommige naar de AF-sensor worden gestuurd.

De AF-sensor zou twee afzonderlijke beelden waarnemen – en pas als de scène scherp was, zouden de twee beelden zich in één settelen.

Omdat het voor camera’s relatief eenvoudig was om te identificeren of de beelden in en uit lijn waren en met hoeveel, waren fasedetectie AF-systemen snel. Ze konden de aanpassingen bepalen die nodig waren om het beeld scherp te maken en konden dus snel het beeld scherpstellen.

Maar autofocus met fasedetectie kwam met een paar problemen.

Ten eerste, omdat de camerasensor en de autofocussensor gescheiden waren, zou zelfs de geringste verkeerde uitlijning tussen de twee resulteren in problemen met de achterste scherpstelling of het scherpstellen aan de voorkant.

Om met perfecte nauwkeurigheid scherp te stellen, vereiste het fasedetectiesysteem dat de beeldsensor en de AF-sensor zich op exact dezelfde afstand van het binnenkomende licht bevonden.

Op die manier, als de fasedetectiesensor een onscherp beeld identificeert, wordt het beeld Zou onscherp zijn op de locatie van de beeldsensor.

Dus een verkeerde uitlijning tussen de sensor en het AF-systeem resulteerde in het scherpstellen van inconsistenties en uiteindelijk mislukte beelden.

Merk op dat lenzen ook aan dit probleem kunnen bijdragen. Een lens kan consistent front-focus of back-focus, waardoor u beelden mist terwijl u in het veld bent.

Vandaar dat bedrijven als Canon en Nikon een scherpstelkalibratiemethode ontwikkelden, die ze vervolgens inbouwden in hun duurdere fasedetectie-AF-camera’s. Op die manier konden gebruikers hun camera met elke lens testen en vervolgens scherpstelaanpassingen programmeren om deze AF-problemen aan te pakken.

Oude fasedetectiesystemen hadden echter nog een ander probleem, dat ik in de vorige sectie kort heb genoemd:

Ze konden niet werken in Live View.

Camera’s vertrouwden op de spiegel om licht naar het fasedetectie-AF-systeem te sturen. Maar in Live View wordt de spiegel omhoog geklapt, waardoor de beeldsensor wordt blootgesteld aan het licht. Dus camera’s vertrouwden alleen op fasedetectie-AF bij gebruik van de optische zoeker en contrastdetectie-AF bij het gebruik van Live View (meestal gebruikt door videoshooters, maar ook door sommige landschaps-, architectuur- en straatfotografen, om er maar een paar te noemen). Dit was een serieus probleem, omdat contrastdetectie AF-systemen traag waren en niet erg snel leken te verbeteren.

Plus, spiegelloze camera’s technisch alleen ooit Live View gebruiken. Ze bevatten geen spiegel en bieden de kijker in plaats daarvan een feed rechtstreeks naar de camerasensor. Spiegelloze camera’s konden dus alleen de langzame contrastdetectie AF-systemen gebruiken…

… totdat af-systemen met fasedetectie op de sensor naar consumentencamera’s kwamen.

Een af-systeem voor fasedetectie op de sensor integreert de fasedetectie-AF rechtstreeks in de beeldsensor. Een camera met dit type systeem kan bijvoorbeeld enkele sensorpixels wijden aan fasedetectiegegevens, zoals in het geval van Canon’s vroege hybride fasedetectietechnologie. Of een camera kan sensorpixels bevatten die zowel als beeldpixels als ALS AF-pixels werken, en dat is hoe Canon’s beroemde Dual-Pixel AF-technologie werkt.

Hoe dan ook, fasedetectiesystemen op de sensor hebben een revolutie teweeggebracht in autofocus. Hiermee werd Live View-scherpstelling veel sneller, waardoor video-opnamen eenvoudiger en spiegelloze camera’s veel beter op de markt konden worden gebracht.

Problemen met passieve autofocus

Passieve autofocus komt met twee belangrijke problemen, zelfs op zijn best.

Ten eerste is passieve autofocus veel minder betrouwbaar bij weinig licht en zal het uiteindelijk helemaal stoppen met werken. Naarmate de autofocustechnologie verbetert, worden de grenzen van passieve AF bij weinig licht groter, maar zelfs de beste hobbyistencamera’s kunnen niet scherpstellen in het pikkedonkerschap.

Dit geldt voor zowel contrastdetectie AF-systemen als fasedetectie-AF-systemen.

Actieve autofocus, aan de andere kant, kan focus vinden, zelfs in de donkerste omstandigheden (hoewel het wordt geplaagd door andere problemen, zoals eerder uitgelegd).

Dat is de reden waarom, als je fotografie doet in bijna duisternis, je het autofocussysteem wilt deactiveren en in plaats daarvan handmatig wilt scherpstellen. Je ogen zijn beter dan het AF-systeem als het gaat om dit soort werk bij weinig licht.

Ten tweede vereist passieve autofocus randen met een hoog contrast om scherp te kunnen stellen. Dit geldt ongeacht of u contrastdetectie AF of fasedetectie AF gebruikt; zonder contrast zal het autofocussysteem op zoek gaan naar kritieke seconden terwijl het in het veld is (en uiteindelijk misschien nooit scherpstelling vindt).

Hoewel AF-systemen steeds beter worden in het detecteren van contrast, kunnen bepaalde onderwerpen, zoals spierwitte sneeuw, een zwarte muur of een grijs gebouw, AF-systemen nog steeds problemen geven. Om de opname van een onderwerp met een laag contrast te maken, moet je vaak een element met hoog contrast in de buurt van je onderwerp vinden, scherpstellen en vervolgens opnieuw samenstellen.

Een opname als deze, gemaakt bij weinig licht, kan bijvoorbeeld problemen opleveren voor een passief autofocussysteem:

Passieve autofocus in fotografie: de volgende stappen

Nu je dit artikel hebt voltooid, weet je alles over passieve autofocus – wat het is en hoe het werkt.

Dus de volgende keer dat je probeert te begrijpen hoe je camera scherpstelt …

… onthoud dit artikel.

Het zal je weer op het goede spoor brengen!

Wat is passieve autofocus?

Passieve autofocus is een systeem voor het vastleggen van scherpe beelden puur door de analyse van gegevens. Je camera doet eigenlijk niets met zijn omgeving – hij zendt geen geluidsgolven of lichtgolven uit – in plaats daarvan neemt hij gegevens op en past hij zich aan de scherpstelmechanismen aan op basis van die gegevens. Met andere woorden, passieve autofocus vereist geen werk van de camera, afgezien van gegevensverwerking. Dit in tegenstelling tot actieve autofocus, die signalen uitzendt om de afstand van camera tot onderwerp te bepalen, en pas dan scherpstelt.

Wat is autofocus met contrastdetectie?

Contrastdetectie autofocus is een vorm van passieve autofocus. Het werkt door gegevens van de camerasensor te analyseren en vervolgens het scherpstelmechanisme aan te passen om een hoger contrastgebied onder het geselecteerde autofocuspunt te creëren. Helaas is dit een relatief langzaam proces, daarom zijn camerafabrikanten afgestapt van contrastdetectie AF-systemen (en gebruiken ze in plaats daarvan fasedetectiesystemen op de sensor).

Wat is autofocus met fasedetectie?

Fasedetectie autofocus is een soort passieve autofocus. Het werkt door twee afbeeldingen van de scène te vergelijken en probeert ze op elkaar af te stemmen. Autofocus met fasedetectie is erg snel, maar het heeft in het verleden nauwkeurigheidsproblemen gehad (in combinatie met DSLR’s). De komst van fasedetectie op de sensor heeft echter de nauwkeurigheid van PDAF verhoogd, terwijl de stellaire snelheid behouden blijft.

📷 Welke camera’s gebruiken passieve autofocus?

Vrijwel alle populaire camera’s van vandaag gebruiken passieve autofocus, van DSLR’s tot compactcamera’s tot smartphones tot spiegelloze modellen.

Welke camera’s gebruiken autofocus met fasedetectie?

Alle huidige DSLR’s gebruiken autofocus met fasedetectie bij het werken met de optische zoeker. De meeste DSLR’s gebruiken echter autofocus met contrastdetectie bij het opnemen van Live View. De meeste van de nieuwste spiegelloze camera’s gebruiken op zijn minst ook een autofocussysteem met fasedetectie.

Welke camera’s gebruiken contrastdetectie autofocus?

DSLR’s gebruiken over het algemeen autofocus met contrastdetectie wanneer ze opnamen maken in Live View. Sommige spiegelloze camera’s gebruiken uitsluitend contrastdetectie AF, terwijl anderen een mix van contrastdetectie AF en fasedetectie AF gebruiken (en weer anderen gebruiken alleen fasedetectie AF).