Close

06-24226468 webmail@gregtheulings.nl

Verbeterde autofocusprestaties voor bewegende onderwerpen… Wat betekent dat in de praktijk?

Fujifilm heeft afgelopen week de nieuwe Fujifilm X-E3 aangekondigd en zoals bekend heeft deze camera een vernieuwd autofocus algoritme gekregen voor wat betreft het kunnen volgen van bewegende onderwerpen. Ook de Fujifilm X-T2 en X-Pro2 worden binnenkort van dit volledig opnieuw geschreven AF-algoritme voorzien waarbij het continu autofocussysteem – ‘C – stand’ – twee keer zo snel een autofocusmeting kan verrichten op onderwerpen die bovendien ook nog eens de helft kleiner zijn. In deze blog leg ik je uit wat er zoal is gewijzigd en welke voordelen dit biedt.

Fujifilm streeft ernaar om het autofocussysteem gelijkwaardig, of zelfs beter te maken aan de prestaties die je ook verwacht van een professionele spiegelreflexcamera. Om die reden wordt er voortdurend gekeken waar en hoe er verbeteringen voor wat betreft de snelheid en accuraatheid van het autofocussysteem kunnen worden gevonden.

Een van de zwakheden van het huidige autofocusalgoritme is dat het volgen van bewegende onderwerpen is gebaseerd op patroonherkenning.

Wanneer je nu ‘Zone-AF’ of ‘Wide-Area AF’ op de camera hebt geselecteerd dan zal de camera eerst de contouren van het te volgen onderwerp vaststellen om daarna automatisch de juiste autofocuspunten te selecteren waarmee moet worden scherpgesteld. Als fotograaf hoef je zo enkel de ontspanknop half ingedrukt te houden om scherpte te behouden op een bewegend onderwerp dat zich binnen het door jou gekozen scherpstelgebied begeeft.

De werking van het AF systeem is voor alle camera’s binnen de X-Serie sinds de X-T1 en X-T10 tot nu toe ongewijzigd gebleven. De snelheidswinst van het autofocussysteem in de huidige X-T2, X-Pro2, X-T20 en X100F is vooral te danken aan de uitbreiding van het aantal fasedetectie autofocuspunten én de flink verbeterde prestaties van de X-Processor Pro beeldverwerkingsprocessor die in de huidige generatie camera’s schuil gaat.

Het nadeel van de huidige wijze waarop patroonherkenning in de camera is geïmplementeerd is dat het niet heel erg snel werkt en waardoor dit nu soms kan leiden tot een mismatch. De camera verliest dan het te volgen onderwerp uit het ‘oog’  met als gevolg dat deze dan plots uit het niets op het verkeerde object scherp stelt. De oorzaak hiervan is tweeledig:

VEROUDERDE AF METING

Het AF volgsysteem zoals dat momenteel is geïmplementeerd werkt relatief langzaam en kent een vrij lange interval tussen twee opeenvolgende autofocusmetingen. De camera heeft daardoor moeite om het door de camera herkende patroon bij bewegende onderwerpen nauwkeurig te blijven volgen.

Wanneer een onderwerp snel beweegt of continu van richting verandert dan ‘ziet’ de camera nu geen kans om de richting en de snelheid accuraat in te schatten. Hierdoor weet de camera nu niet goed welk volgend AF punt door de camera moet worden geselecteerd voor een nieuwe autofocusmeting.

Het gevolg is dat de nauwkeurigheid van het AF systeem daardoor afneemt en de AF-vergrendeling op het te volgen onderwerp daardoor verloren kan gaan.

VEROUDERDE PATROONHERKENNING

Een tweede reden waarom de camera soms moeite heeft om bewegende onderwerpen te blijven volgen heeft te maken met de wijze waarop het huidige autofocus algoritme in de camera is geïmplementeerd.

De camera kan momenteel niet goed overweg met tijdelijke verstoringen van de patroonherkenning. Dat gebeurt bijvoorbeeld op het moment dat een ander (niet te fotograferen) object het te volgen object tijdelijk afdekt en waardoor deze aan het zicht onttrokken wordt, of waarbij het van vorm wijzigt door een te klein contrastverschil en de camera daardoor de vorm van het te volgen object niet meer voldoende herkend.

Het gevolg is dat de camera daarbij dan uiteindelijk zelf besluit om op een ander object scherp te stellen dan het eigenlijk te volgen object. Zo kan het zomaar zijn dat het AF systeem blijft ‘hangen’ op een kleine bossage, terwijl het te volgen object er ter rechter of linkerzijde vandoor gaat en zo buiten het scherpstelgebied raakt.

Jij als fotograaf bent daarbij dan in de aap gelogeerd, want AF-vergrendeling is door de obstructie of een te laag contrastverschil verloren gegaan. Als fotograaf kun je daar ook niets aan doen omdat de camera zelfstandig de keuze maakt welke AF punten er gekozen worden.

Zone-AF en met name Wide Area Tracking AF zijn daarom momenteel niet altijd even betrouwbaar wanneer bewegende onderwerpen moeten worden gefotografeerd.

Links: Het huidige AF tracking systeem  |  Rechts: Het nieuwe AF tracking systeem
Afbeelding: © Fujifilm

HET VERNIEUWDE AF ALGORITME

Het vernieuwde autofocusalgoritme pakt beide bovenstaande problemen aan en lost daarmee de huidige problemen met het bestaande continu autofocussysteem op.

Dat wil zeggen als de focushendel van de camera op stand ‘C’ wordt gezet en er gebruik wordt gemaakt van ‘Zone-AF’ en ‘Wide Area Tracking AF’. Officieel zijn er namelijk geen gewijzigde prestaties voor wat betreft ‘Enkelpunt-AF’ of met betrekking tot de scherpstelling wanneer de focushendel op de camera op stand ‘S’ is geplaatst.

Nogmaals officieel, zijn de verbeterde autofocusprestaties alleen geïmplementeerd in het autofocusalgoritme dat wordt toegepast wanneer er gebruik wordt gemaakt van continu autofocus in combinatie met de focushendel op stand ‘C’.

Wie dus gebruik maakt van ‘continu autofocus’ kan de volgende verbeteringen verwachten:

NIEUW ALGORITME
Nieuwe high speed patroon herkenning algoritme – Volgsnelheid: Tot 2x sneller – Kan tot 50% kleinere objecten volgen – Verbeterde nauwkeurigheid – In staat om obstakels beter te negeren.

Door verbeteringen van de wiskundige formules aan het AI systeem (kunstmatige intelligentie) voor het berekenen van de autofocus voor wat betreft snelheid en richting van een te volgen onderwerp, is het nieuwe autofocus algoritme in staat om het aantal AF metingen per tijdseenheid met een factor tien te vergroten!

Het spreekt voor zich dat zich dat vertaald in een veel nauwkeurigere detectie van het te volgen patroon, waardoor een bewegend onderwerp door de camera veel beter kan worden gevolgd.

De waarschijnlijkheid dat het door de camera gevolgde patroon nu verloren gaat door een plotselinge verandering van snelheid of richting neemt daardoor aanzienlijk af. Het volgpatroon werkt nu namelijk tot twee maal zo snel.

Bovendien is het nieuwe autofocusalgoritme nu in staat om onderwerpen te herkennen die tot 50% kleiner zijn dan tot voorheen mogelijk was.

Hierdoor worden zowel ‘Zone-AF’ als ‘Wide Area Tracking AF’ niet alleen nauwkeuriger, maar ook stukken betrouwbaarder. Als fotograaf kun je daardoor nu met nog meer vertrouwen bewegende onderwerpen met meer gemak fotograferen.

”HANDOVER” TUSSEN CONTRAST- EN FASEDETECTIE AUTOFOCUS
Een combinatie van contrast en fase detectie in combinatie met een betere patroonherkkenning zorgt voor een verbeterde AF snelheid en een grotere nauwkeurigheid.

Wie momenteel fotografeert met de zogenoemde drive hendel op ‘Continu Laag’ (CL), of ‘Single Shot’ (S), wist waarschijnlijk niet dat zijn camera daarbij uitsluitend gebruik maakte van het langzamere ‘contrast detectie AF’ (CDAF) systeem waarover de camera beschikt.

Dat gebeurde zelfs wanneer het te volgen onderwerp zich bevind binnen het snellere ‘PDAF’ gebied. Fase detectie autofocus werd dus enkel gebruikt als de drive hendel op de camera stond ingesteld op ‘CH’.

Wanneer je na de firmware update voor je X-T2 of X-Pro2 straks gebruik maakt van deze instelling (‘S’ of ‘CL’) ga je ook profiteren van de flink snellere fase detectie autofocuspunten (PDAF). Dat wil zeggen; zo lang het te volgen object zich maar binnen het PDAF-gebied bevind en de lichtomstandigheden, of diafragmaopening en sluitertijd het toelaten.

PDAF staat daarmee straks altijd tot je beschikking, ongeacht of je de drive hendel nu op ‘S’, ‘CL’ of ‘CH’ hebt ingesteld. Dit vergroot de snelheid waarmee er een scherpstelvergrendeling wordt verkregen.

Daarnaast herkend de camera nu zelf of het door de camera geselecteerde autofocuspunt er eentje is van het type ‘contrast detectie’ (CDAF), of een ‘fase’ detectie’ (PDAF) autofocuspunt is. Hierdoor schakelt de camera zelf automatisch tussen het langzamere of snelle autofocusgebied, waardoor het volgen van een bewegend onderwerp door de camera aanzienlijk wordt verbeterd.

In beide gevallen is er een flinke snelheidswinst merkbaar en voelen de contrast detectie autofocuspunten niet langer als ‘langzaam’ aan.

VERBETERDE PATROONHERKENNING

Het AF algoritme vergroot de betrouwbaarheid van de patroonherkenning bij het volgen van een bewegend object. Ook wanneer het te volgen object tijdelijk aan het zicht onttrokken wordt, of wanneer het object zich korte tijd buiten het ‘zone gebied’ begeeft.

In plaats van te zoeken naar een nieuw patroon (zoals in de oude AF implementatie), heeft de camera nu het te volgen patroon eerst opgeslagen in zijn geheugen en zal hij dit patroon gebruiken zodra het voor de camera weer zichtbaar is. De betrouwbaarheid van de patroonherkenning en focusvergrendeling wordt hierdoor aanzienlijk verbeterd.

In het hieronder weergegeven schema kun je zien dat er nu bij gebruik van het nieuwe autofocusalgoritme iedere 50 milliseconde een AF meting plaatsheeft. Daar waar dit tot voor kort slechts iedere 300 tot 500 milliseconde kon plaatshebben. Dat betekent een vertienvoudiging van het aantal meetmomenten!

Afbeelding: © Fujifilm

Ook de mogelijkheden waarbij er nu gebruik kan worden gemaakt van de fasedetectie autofocuspunten is bovendien uitgebreid. De verbeterede autofocusprestaties zullen daardoor met name merkbaar zijn wanneer de focushendel op de camera op stand ‘C’ wordt geplaatst en gebruikt wordt in combinatie met ‘Zone-AF’ of wanneer gebruik wordt gemaakt van ‘Wide Area Tracking AF’.

Het vernieuwde AF algoritme kent bovendien een automatische handoff van contrastdetectie (CDAF) naar fasedetectie (PDAF) en terug. Dat betekent dat Zone-AF nu ook betrouwbaar gebruikt kan worden wanneer de zone overlap heeft tussen beide AF gebieden. Voorheen werd bij een overlap van de beide AF gebieden uitsluitend gebruik gemaakt van contrast detectie AF.

Het betekent ook dat er een enorme verbetering merkbaar zal zijn voor wat betreft de betrouwbaarheid van Wide Area Tracking AF. Ook hierbij zal er een automatische overdracht zijn van het ene AF type naar het andere. Niet alleen de betrouwbaarheid van dit AF systeem neemt hierdoor toe. Ook de snelheid waarmee Wide Area Tracking een onderwerp over het gehele zoekerbeeld kan volgen is daardoor toegenomen.

Wide Area Tracking AF wordt daardoor aanzienlijk multifunctioneler en kan zo vaker worden ingezet voor die onderwerpen die onvoorspelbaar bewegen.

VERWACHTINGEN VOOR DE TOEKOMST

Uiteraard beschik ik niet over een goed werkende kristallen bol die alles kan voorspellen wat de toekomst ons gaat brengen. En ondanks dat onderstaande (milieuvriendelijke) bol een ‘bestseller’ is blijkt dat deze het in de praktijk vaak toch niet zo goed doet als ik had gehoopt…

DISCLAIMER: Mijn 'glazen bol' heeft het niet altijd bij het rechte eind. 'Waarzeggingen' berusten op eigen interpretatie.
DISCLAIMER: Mijn ‘glazen bol’ heeft het niet altijd bij het rechte eind. ‘Waarzeggingen’ berusten op eigen interpretatie.

Toch denk ik wel dat ik een voorspelling kan wagen voor wat de toekomst ons gaat brengen en welke verbeteringen ik in de komende tijd verwacht voor wat betreft het autofocussysteem van de Fujifilm camera’s uit de X-Serie. Uiteraard alles onder voorbehoud! Het is en blijft pure speculatie van mijn kant…

Wat we nu zien met de verbetering van het volledig vernieuwde algoritme voor het volgen van bewegende onderwerpen zie ik als een eerste stap voor verdere verbeteringen van het autofocussysteem en dan met name op het gebied van gezicht- en oogherkenning.

De mogelijkheden om onderwerpen te volgen is nu met het nieuwe autofocus algoritme met een factor 10 verbeterd zonder enige verandering aan de hardware.  Dat biedt mogelijkheden voor andere verbeteringen die nodig zijn voor het autofocussysteem in de Fujifilm camera’s uit de X-Serie.

Als één van de eerstvolgende verbeteringen aan het autofocussysteem voorzie ik daarom in een verbeterde prestaties voor wat betreft gezichtsdetectie en oogherkenning.

Dit type autofocus op mijn Fujifilm camera’s zie ik momenteel voor mijzelf als vrij onbetrouwbaar. Daarnaast is het een gemis dat je bij de aanwezigheid van meerdere personen niet kunt kiezen op welk gezicht er scherp gesteld kan worden. De camera kiest momenteel automatisch de dichtstbijzijnde persoon.

Verder vind ik het jammer dat wanneer je gebruik maakt van gezichtherkenning autofocus dat Fujifilm ervoor heeft gekozen om een eigen lichtmeetmethode te hanteren. Je kunt deze niet zelf wijzigen door bijvoorbeeld te kiezen voor spotmeting of een centrumgewogen meting.

Wanneer je dus je eigen gekozen lichtmeting wil gebruiken kun je geen gebruik maken van gezicht- en oogherkenning en dat is jammer. Zeker omdat het autofocustype ‘am sich’ best handig is!

Afbeelding: Fujifilm

Ook jammer is dat oogherkenning bijvoorbeeld alleen beschikbaar is wanneer de focushendel op de camera op stand ‘S’ voor enkelvoudig scherpstellen is geplaatst. Wanneer de camera op continu scherpstellen (‘C’) wordt geplaatst kan er enkel worden gekozen voor een scherpstelling op een gezicht.

Ik voorzie dus dat Fujifilm de verfijnde patroonherkenning die zij nu heeft geïmplementeerd gaat doortrekken naar andere autofocusmechanismen waarover je camera beschikt. Te beginnen met gezicht- en oogherkenning, zodat ook oogherkenning bij gebruik van continu focus gebruikt kan gaan worden.

Dat dit heel goed mogelijk is laat Sony zien in de wijze waarop zij gezicht- en oogherkenning op hun camera’s hebben ingebouwd. Mijn verwachting is dat Fujifilm de inhaalslag in een komende firmware en ergens in 2018 gaat doorvoeren. Stay tuned, ik hou jullie op de hoogte!

Meer weten over Fujifilm X camera’s?

Ben je al een Fujifilm gebruiker, of zou je graag meer willen weten over Fujifilm X camera’s, dan is er ook een hele leuke Facebook groep die ik onderhoud en waar je lid van kunt worden. ‘Fujifilm X-Serie Vraagbaak en Foto’s‘, is momenteel de grootste Fujifilm X community van de Benelux. Klik op deze tekst om lid te worden van deze groep.

error: