Focus offset

Spiegelreflextoestellen gebruiken aparte sensoren voor het scherpstellen en de effectieve beeldopname. Het voordeel is dat de scherpstelling vliegensvlug gebeurt (het systeem kan bepalen hoe ver het onderwerp staat en aan welke snelheid het beweegt), maar er is altijd een kleine offsetfout.

Algemene pagina scherpstelling (verschil compact - reflex).

Men kan zowel een "frontfocus" als een "backfocus" fout hebben (scherpstelling vòòr of achter het onderwerp). In het algemeen zal men het hebben over een focus offset fout.

Fototoestellen (bodies) zijn gecertifieerd voor een bepaalde maximale opening. Voor een Canon EOS 20D is dat ƒ/2.8. Deze informatie is blijkbaar een fabrieksgeheim, in de gebruikershandleiding staat het in ieder geval niet expliciet vermeld. Als je een lens met een grotere opening gebruikt (bijvoorbeeld de prime lens EF 85mm ƒ/1.8), dan kan je de maximale lensopening van ƒ/1.8 in theorie niet gebruiken met een Canon 20D als het focusvlak kritisch is (scherpstellen op de ogen bij portretten).

Bij de eerste foto is scherpgesteld op de middenste boom op de witte achtergrond, gebruikmakend van de middenste focussensor. De opening is ƒ/1.8 en de sluitertijd was 1/350", voldoende voor een scherp beeld. Als je de uitvergroting bekijkt, dan zal je merken dat de bomen niet scherp zijn, maar alles wat verder staat dan het huis is wel scherp (let op de daken!). Dit is een typisch voorbeld van focusfout.

Als vergelijking, dezelfde situatie, genomen met een Sony DSC-F828, ƒ/2.5 1/75" (dit is de maximale lensopening bij 135mm). De details in de bomen zijn goed zichtbaar en de daken die verderstaan dan het scherptepunt zijn onscherp, wat de bedoeling is.

De uitleg is te zien op de derde foto (je zal op de foto moeten klikken om de uitvergroting te zien). De foto is sterk bijgewerkt om het effect meer zichtbaar te maken.
De Canon EOS 20D is gecertifieerd om te werken met lenzen tot ƒ/2.8. Bij lenzen met een grotere opening is de scherptediepte zo klein (20.5 - 21.8 cm op de foto) dat het kleiner is dan de backfocusfout van de camera (er werd scherpgesteld op 20 cm). Bij een opening van ƒ/2.8 is de scherptediepte 19.5 - 23 cm; de scherptediepte vangt als het ware de backfocusfout op.

Het probleem met de backfocus is zeer goed merkbaar bij macrofotografie. Niet vanwege de lens, maar omdat de scherptediepte zeer beperkt en scherp afgetekend is.

Bij Live preview (contrastdetectie scherpstelling) heeft men geen last van focus offset (omdat één enkele sensor voor zowel de scherpstelling als het beeld dient), maar met de live preview is een snelle scherpstelling niet mogelijk.

Op de vierde foto rechts heb je een zicht op de onderkant van de body van een reflextoestel (met zijn spiegel in hoge stand). Je ziet goed de openingen voor de focussensoren (die overeenkomen met de stippen op het matglas).

Het is belangrijk dat de afstand van de lens tot de sensor (B) overeenkomt met de afstand tot de focusdetector (C) zodat het beeld dat scherp is op de detector eveneens scherp is op de gevoelige plaat. Ook moet de afstand tot het matglas (A) identiek zijn, dan heb je ook een scherp beeld in de zoeker als er goed scherpgesteld is, maar dit laatste is van minder belang, omdat de focusdetector veel nauwkeuriger werkt dan onze ogen.

In tegenstelling met de klassieke back-focus fout (die vooral zichtbaar is op maximale opening) treed deze fout op bij het verkleinen van het diafragma (van ƒ/2.8 naar ƒ/4: bij deze waarden is de scherptediepte nog niet zo groot dat het de fout kan opvangen). In dit geval gebruikt men beter de benaming focus shift (effekt van het dichtdraaien van de lens) in plaats van focus offset (front- of backfocus afhankelijk van de body).

Deze fouten zijn heel beperkt en zullen enkel opvallen bij lenzen van topkwaliteit waarbij het beeld zo scherp is dat de kleinste imperfecties zichtbaar worden. Met een kitlens (behalve de EF 24-105 ƒ/4 L IS USM) of een hyperzoom zullen de focusfouten niet zichtbaar zijn!

Bij de meeste merken kan je op de professionele toestellen de focus offset-fout manueel corrigeren. Je kan dit doen voor alle lenzen in één keer, of lens per lens. Hoewel het meer een body-probleem dan een lens-probleem is, is het beter de correctie uit te voeren per lens. Het is een zuiver electronische correctie: bij het signaal van de focus sensoren wordt er een offset bijgeteld. Er bestaat ook een mechanische correctie: dit zijn de eccentrieken die de spiegels ondersteunen (deze worden éénmaal in de fabriek afgeregeld). Dankzij de electronische correctie hoeft de mechanische instelling niet meer zo secuur te gebeuren (deze afregeling was heel moeilijk uit te voeren, en kon verlopen bij de montage).

Bij de laatste reeks digitale spiegelreflexen met hoge resolutie wordt het maximum uit de lens gehaald en is een backfocus- of frontfocusfout goed zichtbaar. Omdat de focussensoren het buitenste deel van de lenzen gebruiken voor het bepalen van de scherpstelling (uitleg scherpstelling hier) en de hoofdsensor vooral belicht wordt door centrumstralen, spelen de individuele lensparameters (en met name hoe de sfericiteit wordt gecompenseerd: door asferische lenzen of meervoudige lenzen) een grote rol. Het is dus echt aan te raden de correctie uit te voeren voor ieder lens apart. Fabrikanten proberen de schuld te schuiven op de lensfabrikanten (Sigma, Tamron,...) maar ook de lenzen van de body fabrikant (Canon, Nikon,...) vertonen een focus offset.

Instellingen:

• Gebruik de grootst mogelijke opening van de lens,
• Kies de laagste ISO-waarde
• Gebruik een flitser of statief (sluitertijd 1/125 voor een lens van 50mm).
• Selecteer de middelste focussensor
• Maak foto's in RAW om compressieartefakten te vermijden (die zijn onvermijdelijk bij scherpe zwart/wit overgangen).

Controleer dan de foto. Er moet een duidelijk afgetekend scherp gebied in het beeld zichtbaar zijn. Dit gebied met maximale scherpte moet rond de horizontale lijn gelegen zijn. Indien dit niet het geval is, moet de electronische focus correctie op het fototoestel uitgevoerd worden, gebruik negatieve waarden voor een backfocus (scherp gebied verderaf) en positieve waarden voor een frontfocus (scherp gebied dichtbij). Opnieuw een testfoto nemen en herhalen tot het scherpe gebied gelegen is rondom de zwarte lijn. Deze procedure herhalen voor alle lenzen (hoeft niet voor kitlenzen).

Bij portretfotografie neem je een foto waarbij je de grond kan zien (gras, gravel, roosters,...). Achter het gezicht moet de achtergrond liefst zo effen mogelijk zijn. Gebruik verder dezelfde instellingen als hierboven. Stel scherp op de ogen en niet hercadreren. Het scherpe gebied moet zich uitstrekken voor en achter het model (rode lijn op de grond).

Wegens de beeldverwelving (field curvature) zal het scherpe gebied naar voren buigen aan de zijkanten van het beeld (meer scherpte vòòr het model dan achter). De beeldverwelving is sterker merkbaar met breedhoeklenzen (dat je best niet gebruikt bij portrets).

EF 28-135	Sigma 50-150	EF 70-200

Testfoto met backfocus fout

Vergelijkingsfoto zonder backfocus (compact fototoestel)

Bepalen van de focus offset

Positie van de focus sensoren

Schematische voorstelling

Klik op de afbeelding voor een testblad (A4)

Controle in een real life situatie

-