5 autofocus technieken uitgelegd

woensdag 12 december 2018, 14:51 door Michelle Peeters | 20.808x gelezen | 17 reacties

Wat is nu eigenlijk scherpte? Voor mensen is een foto scherp op het moment dat het beeld op de foto even duidelijk is en geen fractie waziger dan het werkelijke beeld dat je ziet.

Voor een camera werkt dit anders. Een camera werkt met contrastdetectie, fasedetectie en soms een combinatie daarvan om te bepalen of je onderwerp scherp is.

1. Contrastdetectie

Bij contrastdetectie wordt het digitale beeld geanalyseerd. Bij scherp beeld zijn er duidelijke overgangen te zien, bijvoorbeeld langs de randen van een voorwerp. Bij onscherpte zijn randen juist vervaagd.

Om scherp te stellen moet de camera zoeken naar het hoogste contrast. De camera laat de lens hiertoe stapsgewijs dichterbij of verder weg scherpstellen.

Contrastdetectie
Net zo lang tot het toestel merkt dat het scherpste punt gepasseerd is. Daarna wordt de lens de andere kant op gestuurd om terug te keren naar het maximum. Dit proces herhaalt zich enkele keren met steeds kleinere stapjes, om zo goed mogelijk scherp te stellen. Dit kost veel meer tijd dan fasedetectie.

Bij gebrek aan een spiegelhuis zitten er bij een systeemcamera geen scherpstelsensoren onder in de behuizing. Dus werd er vaak contrastdetectie toegepast.

Bij recente systeemcamera's is de traagheid van contrastdetectie opgelost met fasedetectie via autofocus-sensoren op de beeldsensor. Zo stellen ze alsnog razendsnel scherp. Deze scherpstelsensoren kunnen op een kluitje in het beeldcentrum of juist mooi verspreid over het beeld zitten. Dit laatste biedt natuurlijk de meeste flexibiliteit.

2. Fasedetectie

Fotografeer je met een spiegelreflex? Dan wordt niet de beeldsensor gebruikt om licht op te vangen. Speciale optische scherpstelsensoren (AF-sensoren) die iets uit elkaar liggen worden hierbij gebruikt om automatisch scherp te stellen.

Daarom is een reflexcamera zo enorm snel. Wanneer het contrast op beide sensoren gelijk is, is het beeld het scherpst. Dat is een andere techniek, te vergelijken met hoe onze twee ogen scherpstellen.

Die sensoren bevinden zich onder in het spiegelhuis. Het licht dat door het objectief stroomt, wordt in de body via een spiegel omhoog gestuurd en komt zo in de optische zoeker terecht.

Daarom zie je zelfs als de camera uitstaat nog beeld. De spiegel stuurt alleen niet al het licht naar de zoeker. Een fractie ervan wordt doorgelaten en komt via een tweede kleinere spiegel onder in de camera bij de scherpstelsensoren terecht, zodat ze hun werk kunnen doen.

Fase detectie autofocus

Fasedetectie autofocus

Als je door de zoeker kijkt, zie je scherpstelpunten. Dat zijn lampjes of symbolen op een lcd-paneel. Zo weet je waar in het beeld zich (ongeveer) de scherpstelsensoren bevinden.

Fasedetectie is ongelofelijk snel en nauwkeurig. Ook een systeemcamera werkt hiermee, al heeft deze geen spiegel, maar zitten er fasedetectiepixels op de sensor die in twee delen is gedeeld en zo de scherpte kan bepalen.

Het grootste nadeel van fasedetectie is echter dat de AF-module heel even 'blind' wordt zodra de hoofdspiegel in de camera opklapt. Er valt dan geen licht meer op de AF-module. Wanneer je een digitale reflexcamera in liveviewmodus gebruikt, hetzij om te fotograferen, hetzij om te filmen, dan werkt de AF-module dus niet.

In liveviewmodus schakelen reflexcamera's daarom over naar contrastdetectie. Canon reflexcamera's beschikken tegenwoordig over Hybride CMOS AF sensoren, waarmee een combinatie van contrast- en fasedetectie in liveview-modus mogelijk is.

3. Hybride autofocus

Via fasedetectie (scherpstelsensoren op de sensor) wordt heel snel grofweg het juiste punt opgezocht. Vervolgens wordt contrastdetectie toegepast voor de fijnafstemming.

Het hybride AF systeem van Canon

4. Dual Pixel CMOS AF

Dit is een unieke technologie die door Canon is ontworpen Het is een fasedetectie AF-technologie op basis van een sensor. Elke pixel wordt verdeeld in twee fotodiodes die meten onder welke hoek het licht valt.

Deze technologie is ontworpen om vloeiende, hoogwaardige scherpstelling in movies te leveren en snelle autofocus te bereiken bij het maken van foto's in de Live View-modus.

Het onderwerp blijft scherpgesteld terwijl het zich naar de camera toe beweegt en de achtergrond blijft zacht en onscherp. De mogelijkheid om een onderwerp er door middel van een beperkte scherptediepte uit te laten springen, maakt het ook noodzakelijk dat je de controle houdt over de scherpstelling.

Elke pixel wordt verdeeld in twee fotodiodes die meten onder welke hoek het licht valt

Zeker als het onderwerp in beweging is of het scherpstelpunt verandert. Dual Pixel CMOS AF is ontwikkeld zodat je tijdens het filmen gemakkelijker en beter kunt scherpstellen.

Dankzij deze baanbrekende ontwikkeling is het eenvoudiger dan ooit om een bewegend onderwerp vast te leggen en tegelijkertijd scherp in beeld te houden.

5. Kruisvormige AF-sensoren

Steeds meer spiegelreflex camera's hebben extra gevoelige kruisvormige AF-sensoren om nog nauwkeuriger en sneller scherp te stellen. Soms zijn alle AF-sensoren van dit type, wat een ongekende luxe is.

De meeste camera's hebben er maar een paar, die ongeveer in het midden zitten. Meestal zijn ze vanaf f/2.8 extra gevoelig (bijna een verdubbeling). Samen met een lichtsterke lens haal je zo het uiterste uit je autofocus.

Kruisvormige af sensoren

De lijn- en kruissensoren van een Canon EOS 1D-X met 61 autofocuspunten

Meer weten over de basis van fotografie?

Bij Photofacts Academy, onze online leeromgeving voor fotografen, hebben we een complete basiscursus over fotografie. Je kunt deze cursus twee weken lang volgen met een gratis proeflidmaatschap.

Wil jij ook gave foto's maken?

Probeer twee weken gratis onze online cursussen over fotografie. Je krijgt direct toegang tot meer dan 100 cursussen. Na twee weken vervalt je proeflidmaatschap automatisch. Je zit dus nergens aan vast.

14 dagen gratis fotografiecursussen kijken

Dit artikel is voor het laatst bijgewerkt op 12 december 2018.
De eerste publicatiedatum is maandag 3 april 2017, 22:11.

Over de auteur

Michelle Peeters is fotografe en oprichter van DeuxBleus Fotografie. Michelle herkent het bijzondere in het gewone en het gewone in het bijzondere. Ze heeft zich nooit willen specialiseren en is daardoor van alle markten thuis.

17 reacties

Donald Willemsen schreef op dinsdag 4 april 2017 om 15:31 | reageer
Bijzonder leerzaam artikel als je geen Canon hebt, maar voor de keus staat een camera te kopen. Misschien handig om ook aan te geven welke Canon dual pixel cmos af heeft.
Zelf heb ik de eos 70d en 80d. In de handleiding vind ik de technische details terug.

gast schreef op dinsdag 4 april 2017 om 16:32 | reageer
Bedankt voor de interessante info!

Matt schreef op dinsdag 4 april 2017 om 16:48 | reageer
Geen woord over Sony SLT. Jammer, want het biedt continu live view gecombineerd met ultra snelle fase auto focus. Een voorbeeld is de nieuwe Sony A99II.

Michelle Peeters schreef op dinsdag 4 april 2017 om 16:49 | reageer
@Donniebelg: dat is een zeer interessante vraag! Ik weet dat de Dual Pixel Cmos AF technologie in juli 2013 is aangekondigd samen met de EOS 70d camera. Dus in de 60d zit het zeker niet. Ook niet in de Canon EOS 5d Mark III (wel de IV). Een aantal camera's (de 100c dacht ik) kon hierop geupgrade worden. Ik ga het eens uitzoeken!

Michelle Peeters schreef op dinsdag 4 april 2017 om 16:59 | reageer
@Matt: is dit wel fasedetectie autofocus bij de Sony SLT? Ik ben niet zo bekend met de Sony maar uit wat ik ervan gelezen heb is het een Live View-systeem waarbij eenvoudigweg de spiegel opgeklapt wordt en de sluiter geopend. Zodat je dus ook video-opnames kunt maken, maar dan zonder fasedetectie-autofocus.

Evert schreef op dinsdag 4 april 2017 om 17:09 | reageer
Geweldig verhaal ook al snap ik er de ballen van. Wat kan ik hier nu mee? ik probeer de scherpte zo goed als het kan naar mij toe te trekken en een scherptepunt op te zoeken in de camera. Wat kan ik meer doen dan hier boven staat beschreven hoe interessant ook? NB ik heb een Nikon D7000 en let op de puntjes in de lens is dat ook goed?

mac schreef op dinsdag 4 april 2017 om 17:19 | reageer
het plaatje bij contrastdetectie is fout. contrastdetectie heeft geen front of back focus. Fasedetectie kan wel front of back focus hebben als de calibratie iets uit het lood staat.

Michelle Peeters schreef op dinsdag 4 april 2017 om 17:22 | reageer
@Evert: dit verhaal gaat ook meer over de technische (nieuwe) snufjes op autofocus-gebied die in digitale camera's zijn ingebouwd om tot een scherpe foto te komen. Als gebruiker heb je er niet veel mee te maken als het om instelmogelijkheden gaat. Wel interessant en handig om te weten voor de technische liefhebber, zeker als je veel met je DSLR in liveview-modus fotografeert en/of filmt.

Maikel schreef op dinsdag 4 april 2017 om 19:44 | reageer
@Michelle, je moet nog maar eens beter over de Sony SLT techniek lezen, want wat je zegt klopt niet. er wordt namelijk geen spiegel opgeklapt. het is een doorzichtige spiegel die een beetje licht continu naar de autofocus sensor laat en daarom kan hij makkelijk 12fps schieten terwijl je er op af rent en het nog scherp blijft allemaal. ik heb zelf de a77II en zou nooit meer een ander merk willen.

Michelle Peeters schreef op dinsdag 4 april 2017 om 19:46 | reageer
@Maikel: ik zal me er eens in gaan verdiepen, interessant!

Maikel schreef op dinsdag 4 april 2017 om 19:56 | reageer
zeker! en leuk artikel trouwens!!

Matt schreef op woensdag 5 april 2017 om 09:02 | reageer
@Michelle:
Een Sony SLT camera is eigenlijk een systeemcamera met het autofocus systeem van een DSLR. De "spiegel" die er in zit doet niks anders dan een deel van het licht afsplitsen voor de fase autofocus module; de rest gaat naar de sensor. Hier heb je dan ook direct het enige nadeel van SLT te pakken: de sensor krijgt minder licht ter beschikking t.o.v. een DSLR, ongeveer 1/3 tot 1/2 stop. Dat vertaalt zich in wat mindere prestaties vanaf ISO6400 vergeleken met een DSLR. Dit nadeel van SLT wordt overigens bij de laatste modellen vrijwel weggepoetst door de uitstekende kwaliteit van de Sony sensors.

Anders dan bij een traditionele DSLR heb je alleen maar liveview, ook als je door de zoeker kijkt. De zoeker is dan ook (net als bij systeemcamera's) een electronische zoeker.

Anders dan bij een DLSR blijft je fase autofocus altijd actief, ook bij video.

Omdat er geen traditionele opklapbare spiegel in zit, is de camera stiller en kan je een hogere framerate realiseren, tot 12 frames per seconde.

Doordat de camera altijd live view gebruikt, heb je ook altijd zaken als live histogram, zebra etc. ter beschikking. En vooral: je kunt vooraf al zien hoe de foto eruit gaat zien mbt witbalans, belichting etc.

Lenzen zijn er genoeg; er wordt gebruik gemaakt van de Sony A-mout lens vatting: dit is in weze de Minolta AF mount die Sony in bezit heeft gekregen na het overnemen van de cameradivisie van Konica-Minolta. Alle Minolta AF lenzen passen er dus op, met behoud van alle functionaliteit. Sony zelf maakt natuurlijk ook een hele reeks A-mount lenzen, net als Tamron en Sigma.

Hier een video waarbij de nieuwe Sony A99II wordt vergeleken met de 2 keer zo dure Nikon D5:
https://www.youtube.com/watch?v=LgWkqO7zlMk

Michelle Peeters schreef op woensdag 5 april 2017 om 09:51 | reageer
@Matt: geweldig, bedankt voor de uitgebreide uitleg en info!

Donald Willemsen schreef op woensdag 5 april 2017 om 10:44 | reageer
Voor een enkeling (beginneling) is dit natuurlijk een heel technisch onbegrijpbaar verhaal. Zij kunnen er dan ook niet veel mee. Behalve voor hen die overwegen een nieuwe DLSR te kopen. Zij kunnen uit dit artikel voldoende halen om vooraf aan de aankoop de juiste vragen te kunnen stellen aan de verkoper.
Wel is het jammer dat vooral aandacht is besteed aan de AF-methodes die door Canon zijn ontwikkeld.
Meerdere fabrikanten hebben gepoogd het wiel uit te vinden m.b.t. AF-methodes. Ook die zouden wat mij betreft eens aan bod mogen komen. Mogelijk hebben die systemen nog meer voordelen. Pas dan zou je vergelijkingen kunnen doen met de verschillende systemen en kan je er je voordeel mee doen. Een vergelijkend onderzoek juich ik dus toe.

Michelle Peeters schreef op woensdag 5 april 2017 om 10:51 | reageer
@Donniebelg: goed idee voor een nieuw artikel!

geerjanssen schreef op dinsdag 2 mei 2017 om 13:04 | reageer
Dit stukje doet me denken aan een vraag die ik stelde aan een ingenieur

Kun je me uitleggen hoe nu precies een accu werkt?

Hij gaf als antwoord: weet je hoe je een accu moet gebruiken?

Ik zei: ja, oké doe dat dan.

P.s wel een heel knappe mevrouw.

Maikel schreef op dinsdag 2 mei 2017 om 18:10 | reageer
waarschijnlijk begreep de knappe mevrouw er zelf niks van wanneer je het niet simpel uit kan leggen, begrijp je de materie niet voldoende....

Deel jouw mening

Let op: Op een artikel ouder dan een week kan alleen gereageerd worden door geregistreerde bezoekers.
Wil je toch reageren, log in of registreer je dan gratis.

Cursus Natuurfotografie in Nederland met Rob Dijkstra

Ontvang wekelijks fotografietips in je inbox

45.166 fotografie enthousiastelingen ontvangen de tips al!
Meer over de wekelijkse mail. Of blijf op de hoogte via Facebook. Aanmelding beveiligd met Google reCaptcha.

Elja Trum

Photofacts; alles wat met fotografie te maken heeft!

Wil je graag mooiere foto's maken en op de hoogte blijven van ontwikkelingen binnen de fotografie? Photofacts plaatst leerzame artikelen die gerelateerd zijn aan fotografie. Variërend van product-aankondiging tot praktische fotografietips of de bespreking van een website. Photofacts bericht dagelijks over fotografie en is een uit de hand gelopen hobby project van Elja Trum. De artikelen worden geschreven door een team van vrijwillige bloggers. Mocht je het leuk vinden om een of meerdere artikelen te schrijven op Photofacts, neem dan contact op.Meer over Photofacts

5 autofocus technieken uitgelegd

1. Contrastdetectie

2. Fasedetectie

3. Hybride autofocus

4. Dual Pixel CMOS AF

5. Kruisvormige AF-sensoren

Meer weten over de basis van fotografie?