AF & MF - Sind ermittelte Werte der Fokusdistanz richtig?

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AF & MF - Sind ermittelte Werte der Fokusdistanz richtig?

Beitragvon Werner_O » 05.02.2012, 22:08

Edit by mod: Diese Diskussion wurde aus dem Thema Diskussion DOF-Rechner zwecks besserer Übersichtlichkeit abgetrennt.


Hallo rudi und msl,

ich habe leider schlechte Nachrichten für Euch:
bei meiner SX20 (mit 20x opt. Zoom) funktioniert der DOF-Rechner nicht richtig :-(((

Erst dachte ich, daß nur der neue DOF ab 933 betroffen sei, aber bereits 930 macht diese Fehler, was der Vergleich bei 1,5m belegt.

Dann wollte ich es genau wissen und habe 6 Testreihen mit Distanzen von 1 - 3 Meter bei unterschiedlichen Brennweiten gemacht.
Mehr als 1000 AF-Messungen waren dabei für meine Ergebnisse nötig.

Hier die Ergebnisse im Detail:
http://www.studio4all.de/foren/test_dof_933.pdf
Aus meiner Sicht ist das Ergebnis natürlich schlichtweg katastrophal.

EDIT 11.02.12:
hier eine neuere Dateiversion mit zusätzlicher Angabe der originalen Brennweiten:
http://www.studio4all.de/foren/test_dof_939.pdf
EDIT 20.02.12:
hier eine noch neuere Dateiversion mit einer zusätzlichen Testreihe bei 50cm Distanz:
http://www.studio4all.de/foren/test_dof_957.pdf
EDIT 23.02.12:
eine nochmals überarbeitete Version:
http://www.studio4all.de/foren/test_dof_rechner.pdf

Das einzige was mir dazu einfällt ist mein Objektiv bzgl. Distanz Linse<>Objekt, welches sich diesbezüglich nicht linear verhält:
1) Bei (min.) 28mm ist die Frontlinse ein gewisses Maß ausgefahren
2) Beim Zoomen bis auf etwa 40mm fährt die Linse zunächst um 2-3mm zurück.
3) Danach fährt die Frontlinse wieder aus und erreicht bei ~ 60mm die Stellung wie bei 28mm.
4) Danach fährt die Frontlinse bei zunehmender Brennweite immer weiter aus.
Der deustche DOF-Rechner rechnet ja m.W. mit Linse<>Objekt.

Liebe Grüße
Werner_O
Zuletzt geändert von Werner_O am 24.02.2012, 00:23, insgesamt 6-mal geändert.
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Re: Diskussion DOF-Rechner

Beitragvon msl » 06.02.2012, 22:00

Hallo Werner_O,

vorab Danke für die sehr umfangreiche Testreihe. Du machst dir wirklich immer sehr viel Mühe, um einer Sache auf den Grund zu gehen.

In diesem Fall glaube ich aber, dass die Aussage zum DOF-Rechner nicht richtig ist. Der DOF-Rechner ist so konzipiert, dass er für alle CHDK-Kameras einheitlich arbeitet.

Was macht der DOF-Rechner eigentlich? Er erhält Werte von der Kamera: Brennweite, Blendenzahl und (Achtung wichtig!) die Fokusdistanz inkl. minimal mögliche Fokusdistanz. Mit diesen Werten werden für den Fotografen interessante Werte ermittelt: Nahlimit, Fernlimit, daraus resultierende Schärfentiefe (DOF) und hyperfokale Distanz.

Bei all dem dürfen wir auch nicht vergessen, dass die optimale Nutzung des DOF-Rechner für den manuellen Fokus vorgesehen ist.

Deine These besagt eigentlich, dass die von der Kamera ermittelt Fokusdistanz nicht korrekt ist. Das hat erst mal nichts mit dem DOF-Rechner zu tun. Man müsste jetzt als erstes klären, wie ermittelt die Kamera die Distanz? Und da kommen wir zum Autofokus.

Der Autofokus arbeitet passiv. Da gibt es zwei verschiedene Möglichkeiten, Kontrastmessung und Phasenvergleich. Aus Kostengründen kommt wahrscheinlich die Methode Kontrastmessung zur Anwendung. Die Kamera errechnet also die Fokusdistanz und legt den Wert in einer Variablen (Propertycase) ab. Erst jetzt kommt CHDK ins Spiel. Es holt sich den Wert aus der Variable ab und verarbeitet ihn.

Daraus folgend könnte man zwei Thesen aufstellen: Ersten, CHDK liest falsche Werte aus oder Zweitens, die von der Kamera ermittelten Werte haben andere unbekannte Prioritäten bzw. sind ungenau.

Das ganze soll aber nur mal ein Ansatz zur Diskussion sein. Die Ergebnisse der Messreihe sind ja nicht von der Hand zu weisen.

Gruß msl
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Re: Diskussion DOF-Rechner

Beitragvon Werner_O » 08.02.2012, 00:05

Hallo msl,

vielen Dank für Deine umfangreichen Erläuterungen zum DOF-Rechner.

Leider bin ich fälschlicherweise davon ausgegangen, daß der DOF-Rechner auch beim Einsatz vom AF korrekte Werte anzeigt :-(
Dem ist ja laut Deinen Aussagen und meinen Ergebnissen nicht so - zumindest nicht bei den bisherigen CHDK-Versionen.

Hier sehe ich persönlich noch Verbesserungspotential für zukünftige CHDK-Versionen:
Ein DOF-Rechner, der auch mit AF bereits korrekte Ergebnisse anzeigen kann, wäre m.E. eine sinnvolle Weiterentwicklung.
Dann könnte man mit dem AF prima vorfokussieren und per MF dann schnell eine Feinjustierung für die gewünschte DOF durchführen und so recht schnell zum gewünschten Bild-Ergebnis gelangen.
Zudem könnten dann auch in Skripts die ermittelten DOF-Werte vom AF ausgewertet und weiterverarbeitet werden, womit dann zukünftige Skripts möglich würden, die momentan noch nicht machbar sind.

Vielleicht kann eine Auswertung meiner umfangreichen Testreihen ja dazu beihelfen, den DOF-Rechner irgendwann auch mit AF verwenden zu können.
Bei max. Zoom stimmen die DOF-Ergebnisse bei AF (zumindest an meiner SX20) ja bereits jetzt - es müßte "nur" noch ein Weg gefunden werden, daß auch bei kleineren Brennweiten als max. korrekte Ergebnisse hergeleitet werden können.

Liebe Grüße
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Re: Diskussion DOF-Rechner

Beitragvon gehtnix » 08.02.2012, 03:40

moin moin in die Runde,

vor Urzeiten habe ich den DOFMASTER mal in Excel nachgebildet.
Die Formeln in Excel basieren auf dem CHDK-DE-DOF-Rechner.
Der Vorteil, hier kann man alle möglichen Daten eingeben, auch Unsinnige!

@Werner_O
Deine Liste versteh ich nicht.
Nehme ich den allerersten Wert, da steht "Zoom in EFL (mm) 28"
Diese 28 sollten doch 5mm sein? Die SX 20 kann lt. Handbuch 5-100mm.
Mit den folgenden z.B. 40mm kann der DOF-Rechner nichts anfangen, kein Vergleich möglich.

Und es reicht eine AF-Messung, der arbeitet bei einem exakten abgemessen Gegenstand eh nicht genau.

Was deine Idee mit dem Verbesserungspotential angeht, die verstehe ich nicht was man damit soll
Entweder ich mach per AF ein Foto , dann ist mir doch der DOF unwichtig
Vom AF jetzt noch was abzuleiten, wozu?

Außer das Skript Susi2Stack, das macht das nämlich. Das macht hier Sinn!

gruss gehtnix Bild
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Re: Diskussion DOF-Rechner

Beitragvon Werner_O » 11.02.2012, 23:01

Hallo gehtnix,

Deine Liste versteh ich nicht.
Nehme ich den allerersten Wert, da steht "Zoom in EFL (mm) 28"
Diese 28 sollten doch 5mm sein? Die SX 20 kann lt. Handbuch 5-100mm.

Ich hatte für diese Tests die CHDK Zoomanzeige aktiviert im Modus "EFL" (KB äquivalent).
Beim neuen PDF von heute (s.o.) sind auch die originalen Brennweiten mit eingetragen.

Und es reicht eine AF-Messung, der arbeitet bei einem exakten abgemessen Gegenstand eh nicht genau.

Diese Aussage ist m.E. zu simpel.
Bei max. Zoom sind die vom DOF-Rechner angezeigten Werte auch nach mehreren Messungen nahezu identisch und auch genau.
Zunehmend zu kleineren Brennweiten hin gibt es aber bei verschiedenen Messungen enorme Differenzen bezüglich S (Objektdistanz) und allen daraus resultierenden DOF-Werten.
Insofern war ich auch gezwungen in meinen Testergebnissen nur "mittlere Werte" zu berücksichtigen und habe mehr oder weniger eklatante Ausrutscher nach oben oder unten nicht berücksichtigt.
Meine Ergebnisse sind darum gezwungenermaßen ein Mittelwert aus etwa 10-20 AF-Messungen pro Messwert (!), da einzelne AF-Messungen leider NICHT ausreichen.

Was deine Idee mit dem Verbesserungspotential angeht, die verstehe ich nicht was man damit soll
Entweder ich mach per AF ein Foto , dann ist mir doch der DOF unwichtig

Auch hier haben wir anscheinend völlig unterschiedliche Sichtweisen.
Die DOF ist für einen Fotographen ein sehr wichtiges Kriterium für die Gestaltung eines Bildes.
Wenn also vielleicht demnächst ein zukünftiger DOF-Rechner mit AF bei AV (oder gar auch noch bei P und TV) korrekte DOF-Werte anzeigen würde wäre das ein großartiges Hilfsmittel um schnell abschätzen zu können, ob bereits eine sofortige Aufnahme (mit AF) ausreicht oder aber Änderungen der Aufnahmeeinstellungen nötig sind.
Zudem wäre man dann entsprechend vorgewarnt, um etwa die Blende oder die Fokusdistanz manuell zu ändern, und könnte dann evtl. auch ein passendes Skript verwenden.

Last not least zeigt z.B. auch das eigentlich großartige Skript "AV-Plus" von msl ja bisher leider bzgl. S und Hyp ebenfalls nur (vom DOF-Rechner abgeleitete) falsche DOF-Werte an, welche schnell in die Irre führen können.
Bei aktiviertem HypFoc macht dieses Skript trotzdem korrekte Aufnahmen, welche aber mit den vorher angezeigten DOF-Angaben dann aber nichts mehr zu tun haben.
Auch hier wäre es sinnvoll, wenn der DOF-Rechner bereits mit AF zu allen Brennweiten hin bereits VORHER sinnvolle Angaben zeigen würde.

Fazit:
Ein DOF-Rechner, der nur bei MF brauchbar ist, sehe ich selber als eine vertane Chance bei CHDK.
Insofern sehe ich hier bzgl. AF weiterhin ein wichtiges Potential für eine zukünftige Verbesserung von CHDK-DE.
Meine eigenen geposteten Ergebnisse (mit SX20) zeigen ja immerhin schon an, daß bei max. Zoom schon jetzt korrekte Ergebnisse mit AF anscheinend möglich sind. Das gilt es m.E. jetzt umzusetzen auch für kleinere Brennweiten.

Liebe Grüße
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AF & MF 2

Beitragvon gehtnix » 12.02.2012, 15:44

Hi Werner_O,

wenn ich die Liste jetzt richtig verstehe, so hast du Abweichungen in der Distanzmessung?

Bei 1,50m Abstand Messobjekt und FL=7,2 liefert dir die Kamera einen Abstand von S (SD im DOF-Rechner?) =0,542m
Diese Abweichung wird zu FL=100 geringer.

Solche Abweichungen habe ich auch wenn ich einfach draufhalte.
Richte ich den AF-Rahmen (=Mitte im CANON-Menü) auf dunkle Flächen aus so geht diese Abweichung weitgehend zurück. Notfalls muss man eben 3x fokussieren lassen bis die Entfernung annähernd der ausgemessenen Entfernung stimmt. Das Problem liegt hier wohl mehr beim AF als beim DOF-Rechner.

Und mit dem Hintergrund reicht mir ein AF-Beispiel.
Wir wollen ja den Fehler finden. Den finden wir nicht bei gemittelten Werten.
Ich bin aber der Meinung der DOF-Rechner von CHDK stimmt soweit.
Stell doch mal den Fokus per MF auf 1,50m und sieh mal nach was der DOF-Rechner anzeigt.

Das mit dem Bewegen der Linse, da hast du zweifelsohne recht. Da muss ich aber auch erst mal in der Historie nachsehen.

Die Sichtweisen vom DOF sind nicht weit auseinander.
Sieh dir mal HDR-Hyper genauer an.

gruss gehtnix Bild
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Re: Diskussion DOF-Rechner

Beitragvon rudi » 12.02.2012, 20:24

Hallo zusammen,

ich möchte den Hinweis von msl zur Motiventfernung aufgreifen. Der DOF-Rechner verarbeitet die, von der Kamera bereitgestellte, Motiventfernung. Dabei ist es dem DOF-Rechner egal, ob diese per MF oder AF ermittelt wurde.

Unabhängig davon ist ein Zusammenhang von Brennweite und Motiventfernung bei AF in Werner_Os Messreihe sichtbar.

Die Kamera stellt insgesamt 4 Entfernungswerte zur Verfügung:
Code: Alles auswählen
PROPCASE_SUBJECT_DIST1                //Entfernung Sensor-Motiv, PropertyCase, wird mit SHOOT_HALF gesetzt,
                                      //intern als EXIF-Distanz bezeichnet, siehe auch DOF-Rechner Menü

PROPCASE_SUBJECT_DIST2                //Entfernung Sensor-Motiv, PropertyCase, wird mit SHOOT_HALF gesetzt,
                                      //sollte gleich PROPCASE_SUBJECT_DIST1 sein

GetFocusLensSubjectDistance()         //Entfernung Sensor-Motiv, Firmwarefunktion, sollte gleich PROPCASE_... sein,
                                      //wird zur Berechnung der Entfernung Sensor zur Linse benutzt

GetFocusLensSubjectDistanceFromLens() //Entfernung Linse-Motiv, Firmwarefunktion,
                                      //wird zur Berechnung der Entfernung Sensor zur Linse benutzt,
                                      //entspricht Entfernung des Canon MF-Balkens,
                                      //Entfernungswert für DOF-Rechner

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Re: Diskussion DOF-Rechner

Beitragvon Werner_O » 15.02.2012, 00:58

Hallo gehtnix,

vielen Dank für Deine Rückmeldung.

Bei 1,50m Abstand Messobjekt und FL=7,2 liefert dir die Kamera einen Abstand von S (SD im DOF-Rechner?) =0,542m
Diese Abweichung wird zu FL=100 geringer.
Solche Abweichungen habe ich auch wenn ich einfach draufhalte.

Ich habe nicht einfach "draufgehalten" sondern mit Stativ bei hellen Lichtverhältnissen gearbeitet (mein AF-Hilfslicht wurde dabei nie ausgelöst) und als Messobjekt ein extrem kontraststarkes schwarz/weiß Objekt mit klaren Strukturen ausgewählt.

Und mit dem Hintergrund reicht mir ein AF-Beispiel.
Wir wollen ja den Fehler finden. Den finden wir nicht bei gemittelten Werten.

Das bringt uns m.E. auch nicht weiter.

Mache ich mit Brennweite 100mm (KB 560mm) 20 AF-Messungen liegen alle Ergebnisse für SD vom DOF-Rechner (nach einem neuen Test soeben mit ~ 1,66m Abstand - gemesssen mit einem Zollstock) zwischen 1,64m und 1,66m - die Unterschiede sind also vernachlässigbar klein und die Genauigkeit exakt.

Bei Brennweite 5mm (KB 28mm) pendeln die Ergebnisse für SD vom DOF-Rechner zwischen zwischen 0,373m und 0,449m.
In meinen vorherigen Testreihen hatte ich darum hierzu gemittelte Ergbebnisse angegeben für auch statistisch verwertbare Angaben.
Das ändert aber nichts daran, daß die Ergebnisse für SD vom DOF-Rechner (bei AF wohlgemerkt) bei dieser kleinen Brennweite kategorisch falsch sind.

Das mit dem Bewegen der Linse, da hast du zweifelsohne recht.

Das war nur eine Vermutung von mir.
Ausgehend von max. Tele (100mm - KB 560mm) fährt mein Objektiv zu Brennweite 7,14mm (KB 40mm) zunehmend ein und ab dann zu 5mm (KB 28mm) wieder aus.
Bei meinen im PDF geposteten Testergebnissen bzgl. prozentualer Abweichung zum Sollwert gibt es in diesem kritischen Bereich aber keinen "Knick in der Kurve" welcher darauf hinweisen würde, daß der DOF-Rechner deswegen falsch rechnet.
Die meisten Testreihen zur besonders kritischen Brennweite 7,14mm (KB 40mm) habe ich ja erst nachträglich gemacht um auch hierzu relevante Messergebnisse zu bekommen.

Stell doch mal den Fokus per MF auf 1,50m und sieh mal nach was der DOF-Rechner anzeigt.

Dann zeigt der DOF-Rechner "übliche Werte" an, die nach Ändern des Zoomfaktors bei gleicher Objektdistanz aber falsch werden (sprich SD) und die Fokusdistanz dann händisch nachgeführt werden muss.

Mein Fazit:
Der CHDK DOF-Rechner wertet bei MF und AF anscheinend unterschiedliche Daten der Kamera aus.
Vielleicht hilft der vorangegangene Hinweis von rudi, hier etwas Licht ins Dunkel zu bekommen.

Liebe Grüße
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Re: Diskussion DOF-Rechner

Beitragvon gehtnix » 15.02.2012, 02:45

moin moin,

ich vermute mal dass der AF deiner Kamera ungenau arbeitet.

SD = der mittels CHDK ausgelesene Fokuswert. Egal wie er entsteht MF oder AF, egal ob dieser tatsächlich der realen Objektentfernung entspricht!

Also, mach mal ein Foto und sieh in den EXIF-Daten vom Foto nach was da für eine Fokusdistanz steht.
Sollte da ein Unterschied zur SD-Anzeige erscheinen.....dann hätten wir tatsächlich ein Problem.
Steht das Objekt bei z.B. 50cm und SD zeigt 300 und die EXIF-Daten liefern auch 300, dann ist das dennoch soweit OK.

Der HYP sollte bei gleichbleibender Blende auch immer Gleich bleiben!

Der DOF-Rechner berechnet ja erst mit dem SD FL und NL.

Würden Abweichungen bei HYP, FL und NL erscheinen, dann wäre der DOF-Rechner tatsächlich fehlerhaft.

Das "einfach draufhalten" war von mir unglücklich formuliert.
Ich wollte damit zum Ausdruck bringen dass sich der AF unterschiedlich verhält.
Und, das jetzt von mir angenommen, misst der wohl eher immer zu kurz als zu lang.
Daher fällt durch die Schärfentiefe es nicht weiter auf.

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Re: Diskussion DOF-Rechner

Beitragvon Werner_O » 17.02.2012, 00:36

Hallo gehtnix,

Also, mach mal ein Foto und sieh in den EXIF-Daten vom Foto nach was da für eine Fokusdistanz steht.
Sollte da ein Unterschied zur SD-Anzeige erscheinen.....dann hätten wir tatsächlich ein Problem.

Weder bei JPGs noch bei DNGs zeigen meine verfügbaren Programme Daten zur Fokusdistanz an - nur die verwendete Brennweite wird angezeigt.

ich vermute mal dass der AF deiner Kamera ungenau arbeitet.

Das habe ich heute stundenlang ausgetestet und dem ist anscheinend NICHT SO wie Du/wir es vielleicht erwarten - die nachfolgenden Ergebnisse lassen ja befürchten, daß sogar per MF falsche Ergebnisse im Bild auftreten und selbst eine manuelle Fokuseinstellung im CHDK-Menü bei meiner SX20 nicht korrekt funktioniert (swu.)

Ausgehend vom Online DOF Rechner habe ich zunächst mal eruiert, was bei meiner SX20 bei f2,8 und 5mm (28mm KB) bei 1,0m Fokusdistanz EIGENTLICH passieren sollte.
Dieser errechnet mir folgende Werte:
NL: 0,64m
SD: 1,0m
FL: 2,29m
DOF: 1,65m
Hyp: 1,77m

Dazu habe ich mir zunächst ein passendes Testszenario aufgebaut:
1) Ein zentrales Messfeld für den AF bei exakt 1,0m Abstand mit schwarz/weißem Tuch plus aufgeklebtem Katzenfutter-Ausschnitt.
2) Links davon bei ~0,70m eine Katzenfutterpackung (knapp innerhalb des NL)
3) Oberhalb davon (~2,0m - knapp innerhalb des FL) den Karton eines Handstaubsaugers
4) Unten rechts zur Kontrolle des Nahbereich noch den Karton eines Videograbbers (~0,3m Abstand)
5) Oben rechts zur Kontrolle des Fernbereichs noch einen Karton Katzenfutter (~4,0m Abstand)

Alle Tests bei gleichen Testbedingungen mit Blende 2,8 und Stativ etc. - Details siehe hier:
Testbedingungen:

Justierung aller Objekt-Distanzen bis 1m (0,3m, 0,7 und 1m) manuell per Zollstock zur Frontlinse bei Brennweite 5,0mm (28mm KB).
Für die Justierung der Objekte bei 2m und 4m habe ich den DOF-Rechner bei max. opt. Zoom werwendet (100mm ~ 560mm KB), da der DOF-Rechner dann erfahrungsgemäß korrekte Werte anzeigen kann.

Stativ bei Verwendung des Selbstauslösers (2 sec).

Modus AV mit Blendenvorwahl f2,8 bei 5mm (28mm KB) und fest eingestellten ISO 100 bei Kunstlicht.

Alle Mess-Objekte nahe der optischen Objektiv-Achse um Randunschärfen zu minimieren.

Alle Aufnahmen als DNG mit anschließender Konvertierung ins TIF-Format und nachfolgender Ausschnittvergrößerung um die Schärfe des ursprünglichen Bildes vom Sensor zu erhalten.


Jetzt zu meinen Ergebnissen:

1) Bild 1 per AF

Der DOF-Rechner von CHDK zeigte vor der Auslösung folgende Ergebnisse an:
SD: 0,346m
NL: 0,289m
FL: 0,43m
DOF: 0,141m
Hyp: 1,73m

Bild

Im (großen) Bild zeigt sich, daß diese Angaben vom DOF-Rechner völlig daneben liegen:
von FL bis NL ist Schärfe da wie vom Online-DOF-Rechner prognostiziert.
Die SX20 fokussiert hier also richtig, und SD/NL/FL vom CHDK-DOF-Rechner liegen also völlig falsch!

2) Bild 2 per MF

Der DOF-Rechner von CHDK zeigt bei MF vor der Auslösung folgende Ergebnisse an (zumindest ähnlich zum Online-DOF-Rechner):
SD: 1,00m
NL: 0,636m
FL: 2,38m
DOF: 1,74m
Hyp: 1,73m

Bild

Im (großen) Bild zeigt sich aber, daß die Schärfe deutlich nach hinten verlagert ist und noch nicht mal das Hauptmotiv (bei 1,0m) scharf abgebildet ist - dafür wird das 4m entfernte Objekt schärfer.

3) Bild 3 per manuell voreingestelltem Fokus (1.000mm = 1,0m) über das CHDK-Menü

Bild

Auch hier keine Spur von Schärfe bei 1,0m ähnlich 2) - sprich ein ebenso wertloses Ergebnis.


Fazit zum DOF-Rechner bei kleinstmöglicher Brennweite und f2,8 an meiner SX20:
Diese Ergebnisse machen mich selber nur noch sprachlos.
Bei AF wird falsch angezeigt aber die optischen Ergebnisse stimmen in etwa.
Bei MF wird richtig angezeigt aber die optischen Ergebnisse stimmen ganz und gar nicht.
Letzteres gilt auch, wenn man über das CHDK-Menü Fokusdistanzen vorgeben möchte.


Soviel zunächst von mir,
liebe Grüße
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Re: Diskussion DOF-Rechner

Beitragvon gehtnix » 17.02.2012, 01:42

Hi Werner_O,

kannst du nicht die 3 Bilder im Original einstellen, sollte aber das normale Canon JPG Format sein.
Da kann man doch nachsehen was da in der EXIF steht.

Oder du nimmst das EXIF-Tool samt GUI, das zeigt unter "FocusDustanceUpper" den Wert an.

Oder mach doch einfach einmal ein normales JPG-Foto und stelle das ein. Und messe die Distanz dazu aus und notier die die DOF-Daten dazu.
Foto einstellen und dann sehen wir mal weiter

gruß gehtnix
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Re: Diskussion DOF-Rechner

Beitragvon msl » 17.02.2012, 14:21

Hallo miteinander,

Wieder ein sehr interessanter und aufwendiger Test von Werner_O. Unbearbeitete JPG-Dateien wären aber wegen der Exif-Daten besser.

Eins gefällt mir aber überhaupt nicht. Es wird ständig wiederholt, dass der DOF-Rechner nicht richtig rechnet.
Werner_O hat geschrieben:Die SX20 fokussiert hier also richtig, und SD/NL/FL vom CHDK-DOF-Rechner liegen also völlig falsch!
Diese Aussage ist einfach falsch. Der CHDK-DOF-Rechner funktioniert. Der DOF-Rechner erhält Werte von der Kamera, um damit weitere Werte zu berechnen.

Konkret werden Brennweite, Blendenzahl und Fokusdistanz (SD) angefordert, um Nah- und Fernlimit (NL, FL), sowie die Schärfentiefe (DOF) zu ermitteln. Als Zugabe kann man die hyperfokale Distanz berechnen. Dazu werden aber lediglich Blendenzahl und Brennweite benötigt.

Wenn nun die Ergebnisse nicht zufriedenstellend sind, muss man die Eingabewerte überprüfen. Blendenzahl und Brennweite stehen fest und sind damit unumstritten. Also muss man die Fokusdistanz (SD - Subject Distance) hinterfragen. Das hat aber absolut nichts mit dem DOF-Rechner zu tun! Bewiesen wird diese Argumentation mit der Testreihe im MF-Modus (manueller Fokus).

Werner hat in seinem Versuchsaufbau eindeutig nachgewiesen, dass Ergebnisse Online-DOF-Rechner von Dofmaster.com und CHDK-DOF-Rechner absolut identisch sind. Die minimalen Abweichungen ergeben sich aus unterschiedlichen mathematischen Strategien. Der Kamera-Prozessor bzw. das Kamera-Betriebssystem sind keine "Mathmatik-Genies".

Die eigentliche Frage ist, wie ermittelt die Kamera im AF-Modus die Fokusdistanz? Warum sind diese Distanzen nicht immer schlüssig?

Ich habe nur eine wage Vorstellung, wie der Autofokus bei unseren Kameras funktioniert. Letztendlich liefert er aber ziemlich oft ein zufriedenstellendes Ergebnis - das gemachte Foto ist da scharf, wo es scharf sein soll. Sicherlich hat es auch damit zu tun, das Kamera wegen der kleinen Sensorgröße sowieso schon eine große Schärfentiefe hat.

Wie stellt die Kamera aber nun konkret Entfernungen fest? Welche Referenzpunkte sind für die Kamera wichtig? Wird evt. aus mehreren abweichenden Ergebnissen ein Mittelwert gebildet? Welche Kameraeinstellungen und Umgebungsbedingungen sind überhaupt von Interesse, um ein verlässliches und vergleichbares Ergebnis zu erzielen?

Schaltet man die Kamera ein, wird immer eine gleiche Entfernung vorgegeben. Das scheint eine Art Referenzpunkt zu sein. Nun müsste man klären, was alles passiert, wenn man fokussiert und die Kamera einen bestimmten Wert als Wegstrecke zurückgibt. Nur dann kann man eine verlässliche Aussage treffen, wie man mit dem Ergebnis umgehen muss. Im Augenblick weiß ich nur, dass die Kamera nach dem Fokussieren bestimmte Werte im Kameraspeicher ablegt. Diese können wir mit dem Skript von rudi sichtbar machen.

Wenn ich zum Thema Autofokus im Internet recherchiere, lese ich immer wieder von der Ungenauigkeit der AF-Ergbnisse. Alleine im DSLR-Forum (größtes deutsches Forum zum Thema Digitalkameras) finde ich ca. 500 Themen, die sich mit diesem Phänomen beschäftigen. Sicherlich geht es da mehr um Spiegelreflexkameras und ihre Wechselobjektive. Es gibt aber auch viele Schnittpunkte.

Bevor wir uns in allerlei Messversuche verstricken, sollten die von mir angesprochenen grundsätzlichen Dinge definiert werden.

Bei der Recherche bin ich auf ein Selbstbau-Test-Chart gestoßen: http://www.klein-bild.de/focus.htm

Abschließend sei noch angemerkt, dass es bei der aktuellen Diskussion nicht mehr um den DOF-Rechner geht, sondern um die Funktionsweise des Autofokus.

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Re: Diskussion DOF-Rechner

Beitragvon gehtnix » 17.02.2012, 17:35

moin moin,

nun habe ich mal die Basis bemüht, also der erste Eintrag von rudi.

Sein Hinweis hier:
"Der Abstand zwischen Linse und Bildebene wird mittels zweier CANON-Firmware-Funktionen als Differenz ermittelt (Motiventfernung zur Bildebene – Motiventfernung zur Linse)."

@rudi, kann man dieses Maß auslesen zu Testzwecken?

Das erklärt:
- Die Bewegung der Linse wird in die Berechnung mit berücksichtigt. Je nach Brennweite verändert sich das Maß!
- Die vom CHDK-DOF-Rechner angezeigten Werte sind um dieses Maß kürzer als der Online-DOF-Master oder mein DOF-Excel-Rechner!

Das war ja der Sinn dass wir ein Distanzmaß ab Linse erhalten.

Wenn das zentrale AF-Fenster bei 1m Objektentfernung ein SD von 346mm zurück liefert, so stimmt für mich die AF-Messung nicht.

Ich bin auch der Meinung dass der DOF-Rechner korrekt arbeitet!

gruss gehtnix Bild
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Re: Diskussion DOF-Rechner

Beitragvon rudi » 17.02.2012, 22:35

Hallo gehtnix,
gehtnix hat geschrieben:"Der Abstand zwischen Linse und Bildebene wird mittels zweier CANON-Firmware-Funktionen als Differenz ermittelt (Motiventfernung zur Bildebene – Motiventfernung zur Linse)."

@rudi, kann man dieses Maß auslesen zu Testzwecken?
Da schau mal in diesen Beitag. Das Skript zeigt unter anderem den Abstand "SENSOR > LINSE" an.

Gruß rudi
Zuletzt geändert von rudi am 12.03.2012, 20:24, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Diskussion DOF-Rechner

Beitragvon Werner_O » 18.02.2012, 18:49

Hallo zusammen,

hier zusätzlich die entsprechenden JPGs betreff EXIF-Daten:

Bild 1 mit AF:
Bild

Bild 2 mit MF:
Bild

Bild 3 per manuell voreingestelltem Fokus (1.000mm = 1,0m) über das CHDK-Menü
Bild

Die Bilder 2 und 3 haben mich besonders aufgeschreckt weil diese darauf hindeuten, daß zu kleineren Brennweiten hin auch bei MF vom DOF-Rechner falsche Werte für SD angezeigt werden und selbst über "Extra-Foto-Einstellungen" erzwungene Fokuswerte von 1.000mm bei mir zu unscharfen Bilder führen.
Beide Bilder sollten theoretisch ja eigentlich scharf sein bezogen auf das Objekt in 1m Distanz, sie sind es aber leider nicht.

Da ich auch hier einen ursächlichen Zusammhang zur verwendeten Brennweite vermutet habe ich eben zwei weitere Bilder mit Brennweite 100mm (560mm KB) gemacht auf das zentrale Messobjekt mit 1,0m Distanz:

Bild 4 mit MF nach angezeigten 1,00m Distanz vom DOF-Rechner:
Bild

Bild 5 mit MF über voreingestellte 1.000mm Fokusdistanz im CHDK-Menü "Extra-Foto-Einstellungen":
Bild

Wie ich vorher vermutet hatte sind beide Bilder nun scharf und liefern drei wichtige Erkenntnisse:
a) auch bei MF sind die vom DOF-Rechner angezeigten Werte für SD zu kleineren Brennweiten hin nicht korrekt -
Bild 2 bei 5mm (28mm KB) ist unscharf, Bild 4 bei 100mm (560mm KB) dagegen scharf
b) im CHDK-Menü "Extra-Foto-Einstellungen" voreingestellte Fokuswerte arbeiten zu kleineren Brennweiten hin ebenfalls nicht korrekt -
Bild 3 bei 5mm (28mm KB) ist unscharf, Bild 5 bei 100mm (560mm KB) dagegen scharf
c) die in meinem Dokument test_dof_rechner.pdf aufgezeigte Tendenz, daß bei meiner SX20 bei max. Tele alles OK ist und erst zu kleineren Brennweiten hin für SD die Ergebnisse immer falscher werden setzt sich auch hier fort.

Zeit für ein Zwischenfazit:

1) Zum AF meiner SX20
a) Das "Bild 1 mit AF" belegt eindeutig, daß der AF meiner SX20 korrekt arbeitet. Die bei NL und FL postierten Objekte sind gemäß den zu erwartenden Ergebnissen vom DOF-Online-Calculator scharf was nur den Schluß zulässt, daß tatsächlich auf 1m Distanz fokussiert wurde.
Der "schwarze Peter" liegt also eindeutig bei CHDK, da dieses dem DOF-Rechner anscheinend falsche Werte für die per AF ermittelte und richtige Objektdistanz liefert.
b) Wenn ich in meinem Dokument test_dof_rechner.pdf für SD "gemittelte" Ergebnisse veröffentlich habe ist das Meckern auf sehr hohem Niveau:
Nach eben zusätzlich gemachten weiteren ~ 30 Test mit AF für SD vom DOF-Rechner auf ein Objekt in ~ 1,00m Distanz bei 5mm (28mm KB) Brennweite ist das kleinste Ergebnis 0,335m und das größte 0,359m.
Der Mittelwert für SD liegt bei 0,347m mit nur +/- 3,5% Abweichung zum Max.- bzw. Min-Wert.
Die AF-Messungenauigkeiten/Toleranzen sind also sehr klein.
Auch hier muß ich den "schwarzen Peter" auf CHDK schieben, welches für SD niemals auch nur annähernd die tatsächliche Objektdistanz von 1m liefert.

2) Zum MF
Auch hier zeigen meine Testergebnisse, daß die SD vom DOF-Rechner nur bei max. Tele 100mm (560mm KB) stimmt und zu kleineren Brennweiten hin immer falscher wird.

3) Erzwungene Fokusdistanzen über "Extra-Foto-Einstellungen"
Das funktioniert bei mir ebenfalls nur bei max. Tele korrekt. Bei kleinen Brennweiten (im Beispiel 5mm ~ 28mm KB) wird ebenfalls nicht korrekt auf 1m Distanz fokussiert und das Ergebnis ist unscharf.

Zusammenfassung:

Hier einfach alles auf ominöse "falsche AF-Messungen" zu schieben wird der Sache m.E. beileibe nicht gerecht da meine Tests ja eindeutig zeigen, daß der AF bei mir sehr gut funktioniert.
CHDK liefert (zumindest bei meiner SX20) zu kleineren Brennweiten hin eindeutig immer falschere Werte für SD sowohl bei AF als auch MF, und auch voreingestellte Fokusdistanzen werden zu kleinen Brennweiten hin falsch umgesetzt und führen zu unscharfen Bildern.
Es gilt also die eigentliche Ursache zu finden, weshalb CHDK bei mir nicht erwartungsgemäß funktioniert.

Als reiner "CHDK-Tester" sehe ich mich auch gezwungen, hier im Forum nach bestem Wissen und Gewissen penibel genau alle Fehler zu melden die mir auffallen.
Das primäre Ziel ist dabei eine Optimierung von CHDK, damit zukünftige Versionen noch besser werden können.
Wenn ich dabei vielleicht dem einen oder anderen hier Forum "auf die Füße treten sollte" tut mir das leid - das ist aber niemals persönlich gemeint!

Nachtrag:
Es wäre schön, wenn auch andere User hier mit anderen Kameras mal testen würden, ob bspw. die DOF-Angaben für SD auch zu kleinen Brennweiten hin realistisch sind oder per MF über die SD-Anzeige vom DOF-Rechner eingestellte Bilder anschließend auch wirklich korrekt scharf sind.
Hier geht es ja um wichtige CHDK-Problematiken von allgemeinem Interesse, und ein Testobjekt mit bspw. 1,0m Distanz ist recht einfach zu realisieren.
Mir selber ist es inzwischen fast schon peinlich, daß ich hier bisher als nahezu einziger Theorie und Praxis von CHDK teste und meine Ergenisse hier ungeschminkt veröffentliche.
Ergebnisse anderer Kameras wären zudem sehr wichtig um das mit den Ergebnissen meiner eigenen SX20 vergleichen zu können.

Liebe Grüße
Werner_O

(CHDK-DE 1.1.0 v957)
Zuletzt geändert von Werner_O am 24.02.2012, 00:11, insgesamt 3-mal geändert.
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