Nikon Z, AF-precision och hastighet

[horvendile]

Hej!
Det här är nog en fråga som är svår att svara på nu, annat än kanske för en testande redaktion. Men jag provar ändå.

För mig skulle ett av de starkare argumenten för att köpa en Nikon Z vara att få bättre AF-precision med stora bländaröppningar. Men det bygger väl på att fokuseringen sker med CDAF, och Z gör ju stort nummer av att ha PDAF på senson för att få snabb AF. Och det är klart att snabb AF också är viktigt, annars kunde jag ju använda live-view på min DSLR.
Så hur ligger det till? Kör de PDAF först för att hamna nästan rätt, och sedan en slutjustering med CDAF? Är det inte sådant som brukar beskrivas som att kameran tvekar eller jagar på slutet?

Alternativt, kommer jag hamna automatiskt rätt (i de flesta fall) med PDAF eftersom AF-sensorn garanterat sitter i samma plan som bildsensorn? Till skillnad från på en DSLR.
Antagligen inte, för felen man får med PDAF i DSLR är ju inte alltid systematiska.

I ett andra steg kan jag fråga om jag kan förvänta mig CDAF-liknande precision även av F-objektiv via FTZ. Men en sak i taget kanske.

 

[Grevture]

Hej!
Det här är nog en fråga som är svår att svara på nu, annat än kanske för en testande redaktion. Men jag provar ändå.

För mig skulle ett av de starkare argumenten för att köpa en Nikon Z vara att få bättre AF-precision med stora bländaröppningar. Men det bygger väl på att fokuseringen sker med CDAF, och Z gör ju stort nummer av att ha PDAF på senson för att få snabb AF. Och det är klart att snabb AF också är viktigt, annars kunde jag ju använda live-view på min DSLR.
Så hur ligger det till? Kör de PDAF först för att hamna nästan rätt, och sedan en slutjustering med CDAF? Är det inte sådant som brukar beskrivas som att kameran tvekar eller jagar på slutet?

Alternativt, kommer jag hamna automatiskt rätt (i de flesta fall) med PDAF eftersom AF-sensorn garanterat sitter i samma plan som bildsensorn? Till skillnad från på en DSLR.
Antagligen inte, för felen man får med PDAF i DSLR är ju inte alltid systematiska.

I ett andra steg kan jag fråga om jag kan förvänta mig CDAF-liknande precision även av F-objektiv via FTZ. Men en sak i taget kanske.

Det här är egentligen flera frågor i en, men för att i alla fall delvis bena ut det lite:

AF i Nikons nya Z-kameror är av hybridtyp, dvs den använder både PDAF och CDAF tillsammans. Värt att notera är att så här gör nästa alla andra spegelfria tillverkare också, utom Panasonic som envist kör vidare med enbart CDAF.

Nu verkar hybridfousen i Z7, precis som i stort sett alla andra spegelfria, i huvudsak lita till PDAF-delen, PDAF har så att säga en högre prioritet än CDAF.

Problemen med felfokus är (som du själv är inne på) mindre eftersom du helt slipper DSLR-problemet med att AF-sensor och bildsensor inte alltid är 100 % korrekt synkade avståndmässigt. Annorlunda formulerat: Du får färre fel eftersom du mäter med samma sensor som sedan fångar själva bilden.

Men (som du också var inne på) det ovanstående löser bara en del av problemet, det finns alltid lite av en slumpfaktor i AF (vilket faktiskt gäller både PDAF och CDAF), men här minskas den saken just av hybridtekniken. Risken att både PDAF och CDAF skulle råka ut för slumpmässiga fel samtidigt är mindre och därför får man bättre feedback och de slumpmässiga variationerna minskar kraftigt.

Glöm inte heller att även CDAF har sina egna precisionsproblem, det den mäter är ju kontrast och högsta kontrast är ofta, men definitivt inte alltid samma sak som bästa skärpa. Där fungerar PDAF bättre som ju istället räknar ut avstånd med hjälp av fasförskjutning.

Så nej, det är inte riktigt så enkelt att CDAF i sig alltid ger bättre precision. Det som verkligen ger bättre precision (och får systemet att arbeta snabbare och kunna följa rörelse) är att kombinera bägge teknikerna i ett hybridsystem gör att man kan fila bort de inbyggda problemen i bägge teknikerna.

Lägg sedan till en sak som igen i stort sett alla spegelfria (inklusive Z-kamerorna) numera gör: de väger även in information och färger och mönster i motivet.Vi pratar ofta om ansiktsigenkänning och ögonfokus, men vad de över huvud taget handlar om är att moderna kameror (i viss mån även de senaste DSLR-modellerna) kan bilda sig en uppfattning om motivet. Det uppenbara är ju som sagt att identifiera ansikten och ögon, men de kan även identifiera hela huvuden (även när ansiktet är bortvänt), hela människor osv. Det här är nog det område som utvecklas mest just nu, det handlar om att bearbeta enorma informationsmängder och analysera färger, strukturer och linjer och utifrån det identifiera saker som är relevanta för fokusering.

Sammanfattning: Autofokusen i Z-kamerorna, liksom i alla moderna (senaste generationen) spegelfria systemkameror, har en väldigt trevlig kombination av snabbhet och precision, detta genom att kombinera CDAF, PDAF och analys av motivet.

 

[horvendile]

Tack för bra svar!
Kan man då anta att den här kombinationen av PDAF och CDAF används även för F-objektiv på FTZ-adapter?
De objektiven har ju å ena sidan tillverkats främst för att funka bra med PDAF, men funkar ju med liveview också.

 

[Grevture]

Tack för bra svar!
Kan man då anta att den här kombinationen av PDAF och CDAF används även för F-objektiv på FTZ-adapter?
De objektiven har ju å ena sidan tillverkats främst för att funka bra med PDAF, men funkar ju med liveview också.

Skillnaden med F-objektiv handlar i huvudsak om vilka F-objektiv man kikar på, ju modernare, ju bättre funkar det - men det gäller ju även när du kör dem på en DSLR

Sedan kan de nya dedikerade Z-objektiven utnyttja en mycket snabbare kommunikation mellan kamera och objektiv, vilket borde kunna ge ännu lite högre precision, i synnerhet vid rörliga motiv antar jag.

Det här med att äldre objektiv är byggda för PDAF har nog kanske inte varit en så stor grej som många av oss (inklusive jag) riktigt trott. Vad det i grund och botten handlar om är hur snabb och lättdriven fokuseringen är i objektivet. Kan objektivet fokusera om snabbt (vilket beror av en rad faktorer: hur många linselement behöver flyttas, hur olika mycket behöver de flyttas (inbördes skillnader), hur långt behöver de flyttas, hur tunga är de och hur stark och snabb fokusmotor kan man tillåta sig (man vill ju hålla nere effektförbrukningen).

För att ta ett extremt exempel: Gamla skruvfokusobjektiv är nog ofta ingen större idé att försöka anpassa, de skulle få väldigt långsam fokusering just för att de på många sätt är så dåligt optimerade för snabba omfokuseringar.

Men många moderna objektiv kan fokusera om snabbt, och då kommer de fungera lika bra eller bättre med hybridfokus än hur de gjorde med traditionell DSLR-AF.

 

[Nils-Erik Eriksson]

Tack för bra svar!
Kan man då anta att den här kombinationen av PDAF och CDAF används även för F-objektiv på FTZ-adapter?
De objektiven har ju å ena sidan tillverkats främst för att funka bra med PDAF, men funkar ju med liveview också.

Undrar så vad PDAF och CDAF står för och hur dessa förmodligen påverkar det slutliga bildresultatat

 

[PMD]

För att ta ett extremt exempel: Gamla skruvfokusobjektiv är nog ofta ingen större idé att försöka anpassa, de skulle få väldigt långsam fokusering just för att de på många sätt är så dåligt optimerade för snabba omfokuseringar.

Det kanske är så generellt, men det tycks finnas undantag. Jag har flera gånger läst påståenden om att Nikkor AF-S 50mm f/1.4 G fokuserar långsammare än Nikkor AF 50mm f/1.4 D. Jag har bara det senare objektivet så jag har inte kunnat jämföra själv.

Vet du om det stämmer och om det i så fall skulle göra skruvfokusfemtian lämplig för Nikons hybrid-AF? Det senare är förstås en hypotetisk fråga eftersom det inte finns någon adapter för det, men om svaret är ja så antyder det att Nikons beslut om att skippa adapter för skruvfokus inte enbart är tekniskt betingat.

 

[Grevture]

Undrar så vad PDAF och CDAF står för och hur dessa förmodligen påverkar det slutliga bildresultatat

PDAF = Phase Detect Auto Focus
CDAF = Contrast Detect Auto Focus

OBS! Följande förklaringar är kraftiga förenklingar.

PDAF innebär starkt förenklat att du mäter en vinkelskillnad mellan två sensorpunkter och därmed kan räkna ut avståndet till det man siktar på.
CDAF innebär att man mäter kontrasten i en punkt och när den är som högst antar man att man uppnått fokus.

PDAF kan arbeta snabbare i och med att man får reda på avståndet och direkt kan skruva fokuseringen till rätt värde för att få skärpa på det avståndet.
CDAF är långsammare, eftersom den delvis bygger på ett prova-och-mät-igen-förfarande: man ändrar fokus och mäter om kontrasten ökat eller minskat och håller på så tills man uppnått max kontrast.

Att man blandar in CDAF, trots dess lite långsammare hantering, är att det är enklare att uppnå hög precision med den metoden. Idealet hybridfokus vilket nästan alla tillverkar använder idag, då kan man utnyttja fördelarna hos bägge teknikerna.

 

[Grevture]

Det kanske är så generellt, men det tycks finnas undantag. Jag har flera gånger läst påståenden om att Nikkor AF-S 50mm f/1.4 G fokuserar långsammare än Nikkor AF 50mm f/1.4 D. Jag har bara det senare objektivet så jag har inte kunnat jämföra själv.

Vet du om det stämmer och om det i så fall skulle göra skruvfokusfemtian lämplig för Nikons hybrid-AF? Det senare är förstås en hypotetisk fråga eftersom det inte finns någon adapter för det, men om svaret är ja så antyder det att Nikons beslut om att skippa adapter för skruvfokus inte enbart är tekniskt betingat.

Det skulle säkert gå att köra skruvfokus, i alla fall någorlunda snabb sådan, med hybridfokus, frågan är väl om det är värt besväret. Prestanda blir hur som helst som alla bäst lika bra som på en traditionell DSLR, och inte ens en D850 kan fokusera speciellt snabbt med (för att nu ta ett exempel) Nikons AF 180/2,8D.

 

[horvendile]

Jag återstartar den här tråden! (Och tackar ganska sent för det senaste svaret jag fick.)
Det finns indikationer på att när FTZ-adaptern används är det bara PDAF som jobbar, inte CDAF.
Var har jag fått det ifrån då? Jo, Thom Hogan skrev nyligen
"This is particularly true with lenses on the FTZ adapter, which forces the camera to always use phase detect."
(https://www.sansmirror.com/cameras/...kon-z6z7-blog/some-initial-z7-impessions.html)

Jag mejlade honom och frågade om han menade att enbart PDAF användes, och han svarade i eftermiddags:
"That’s what I’m told, and it appears to be true through operation."

Inte ett vattentätt bevis, men mitt intryck är att han brukar veta vad han pratar om.

Är det något andra användare - och här sneglar jag menande på Fotosidan-testare - märkt något av?

 

[Grevture]

Jag återstartar den här tråden! (Och tackar ganska sent för det senaste svaret jag fick.)
Det finns indikationer på att när FTZ-adaptern används är det bara PDAF som jobbar, inte CDAF.
Var har jag fått det ifrån då? Jo, Thom Hogan skrev nyligen
"This is particularly true with lenses on the FTZ adapter, which forces the camera to always use phase detect."
(https://www.sansmirror.com/cameras/...kon-z6z7-blog/some-initial-z7-impessions.html)

Jag mejlade honom och frågade om han menade att enbart PDAF användes, och han svarade i eftermiddags:
"That’s what I’m told, and it appears to be true through operation."

Inte ett vattentätt bevis, men mitt intryck är att han brukar veta vad han pratar om.

Är det något andra användare - och här sneglar jag menande på Fotosidan-testare - märkt något av?

Jag skulle inte bli speciellt förvånad om de gör så - det var så det fungerade i Nikons 1-kameror. De körde enbart PDAF när man använde F-objektiv via adapter. När jag frågade en tekniker om det förklarade han att för de flesta F-objektiv blev det för långsamt att köra bekräftelse av fokus med CDAF på slutet efter att PDAF gjort sitt. Plus att det rätt sällan gav någon speciellt stor stor precisionsvinst, huvudsakligen eftersom PDAF på sensorn i sig själv gav rätt bra precision.

En av mina journalistkollegor frågade lite kring det här när vi var i Japan och kikade på Z7, men det var under en middag och svaren han fick var tvetydiga; två tekniker gav lite inbördes motsägelsefulla svar (eller om det var tolken som trasslade till saken lite). Som jag förstår det kan det vara så att hybridfokus med CDAF alltid används oavsett objektiv, men i mer eller mindre hög grad. Det kan vara så att det används för vissa objektiv som bedöms vara snabba och lättdrivna nog (och det skulle då även gälla vissa F-objektiv - eller så avsåg det sista enbart dedikerade Z-objektiv ... Men det centrala i svaret verkade vara att hur mycket CDAF som blandas in beror lite på vilket objektiv det gäller (och möjligen också på om du kör är singelfokus eller följande). Klart som lervälling ...

 

[Nils-Erik Eriksson]

PDAF = Phase Detect Auto Focus
CDAF = Contrast Detect Auto Focus

OBS! Följande förklaringar är kraftiga förenklingar.

PDAF innebär starkt förenklat att du mäter en vinkelskillnad mellan två sensorpunkter och därmed kan räkna ut avståndet till det man siktar på.
CDAF innebär att man mäter kontrasten i en punkt och när den är som högst antar man att man uppnått fokus.

PDAF kan arbeta snabbare i och med att man får reda på avståndet och direkt kan skruva fokuseringen till rätt värde för att få skärpa på det avståndet.
CDAF är långsammare, eftersom den delvis bygger på ett prova-och-mät-igen-förfarande: man ändrar fokus och mäter om kontrasten ökat eller minskat och håller på så tills man uppnått max kontrast.

Att man blandar in CDAF, trots dess lite långsammare hantering, är att det är enklare att uppnå hög precision med den metoden. Idealet hybridfokus vilket nästan alla tillverkar använder idag, då kan man utnyttja fördelarna hos bägge teknikerna.

Tack för en bra och korrekt beskrivning av ovanstående ,benämningar

 

[Fredrik AVT]

Kraven på objektiv att köra CDAF är annorlunda. De måste klara små snabba korrigeringar fram och tillbaks då CDAF generellt inte vet om man fokuserar för långt eller för kort (Panasonics DFD är lite annorlunda). Med PDAF vet kameran om fokus ligger framför eller bakom men får beräkna felets storlek. I absoluta mått kan därför CDAF vara ännu mer precist men en sensorbeserad PDAF är idag med dagens sensorer i regel bra nog.

Ett skruvdrivet objektiv skulle nog inte klara den snabba fram- och tillbaks korrigeringen som CDAF kräver och med lite glapp i skruvkopplingen är det nog inte precist nog för dagens högupplösta sensorer - åtminstone inte de med stor bländaröppning på en kamera med många mpx.

 

[Homma]

Jag testade lite med min Z7 och en sigma 85 och i single-point AF läget hoppar fokusen oftast direkt till rätt avstånd och sedan gör den inga justeringar som skulle tyda på CDAF.
I pinpoint läget däremot så söker den alltid fram och tillbaka innan den bestämmer sig, vilket skulle tyda på att den använder CDAF där.

 

[Grevture]

Jag testade lite med min Z7 och en sigma 85 och i single-point AF läget hoppar fokusen oftast direkt till rätt avstånd och sedan gör den inga justeringar som skulle tyda på CDAF.
I pinpoint läget däremot så söker den alltid fram och tillbaka innan den bestämmer sig, vilket skulle tyda på att den använder CDAF där.

Det där låter som en intressant tanka, det skulle inte förvåna mig om en del av hybridkonceptet handlar om att använda olika kombinationer av PDAF och CDAF i olika fokuslägen. Som att den sannolikt helt hoppar över CDAF när den kör följande fokus, men kanske blandar in det i singelfokus. Medan däremot pinpoint-läget som jag tolkat det handlar just om precision.

 

[jag&bilden]

Eftersom att Nikon påpekar att det gäller en liten vald punkt i bilden så får man helt klart intrycket att den valda punkten inte har något med en fast fasdetekterande punkt att göra.
Och då är det bara kontrastdetektion kvar.



Används för att fokusera på en liten vald punkt i bilden. Detta alternativ är endast tillgängligt när fotoläge är valt och Enkel AF har valts för Fokusläge. Fokuseringen kan ta längre tid än med enpunkts-AF.

 

[Grevture]

Eftersom att Nikon påpekar att det gäller en liten vald punkt i bilden så får man helt klart intrycket att den valda punkten inte har något med en fast fasdetekterande punkt att göra.
Och då är det bara kontrastdetektion kvar.

Används för att fokusera på en liten vald punkt i bilden. Detta alternativ är endast tillgängligt när fotoläge är valt och Enkel AF har valts för Fokusläge. Fokuseringen kan ta längre tid än med enpunkts-AF.

Du har två punkt-lägen: Enpuktsfokus som ger en fokuspunkt ingefär så stor som man är van vid och fungerar med följande fokus (AF-C). Enpuktsfokus kör helt klart någon slags hybridfokus med prioritet på PDAF. Sedan har du läget du tar upp: Pinpoint AF som ger en extra liten fokuspunkt och som bara är tillgängligt i singelfokusläge ("Enkel fokus", AF-S) och som du är inne på har mer prioritet på CDAF-delen (eller möjligen helt och hållet kör CDAF).

Att det är en liten punkt behöver inte betyda att det måste vara CDAF, tänk på att varje "fokuspunkt" (som Z7 har 493 stycken av) består av flera AF-pixlar, det totala antalet PDAF-pixlar är över 2500 om jag inte minns fel. Även fokusläget "Pinpoint AF" använder helt klart mer än en sensorpixel och det kan mycket väl handla om en kombination av PDAF och CDAF, men då med en stark prioritet åt CDAF.