AF one shot : mesure bouclée ou pas bouclée ?

[seba]

On lit souvent que la mesure en AF one shot n'est pas bouclée, selon ce principe :

"Une fois le calcul effectué, l'objectif effectue la correction de mise au point mais aucune itération ( répétition ) n'est effectuée pour valider l'exactitude de la mise au point. Cela évite une perte de temps mais la précision peut s'en trouver amoindrie si la motorisation de l'objectif n'est pas parfaitement réglée."

http://www.cmp-color.fr/focus%20checker.html#fonctionnement

J'ai fait quelques essais pour essayer de voir si c'est vraiment le cas.

[seba]

J'ai eu l'idée de relier le sujet à l'avant d'un objectif dont le fût avance ou recule pour faire la mise au point.
L'intérêt est que le sujet bouge et s'immobilise immédiatement quand la mise au point est réalisée, ce qui permet de contrôler si la mise au point s'est bien faite sur le sujet.
Ici, le sujet s'appuie sur le parasoleil. On le photographie dans un miroir qui se trouve en face.
S'il n'y a qu'une mesure au début, l'appareil fera le point sur le sujet à sa position de début, et l'image sera floue.
Que constate-t-on ?
En réalité l'AF fait le point sur le sujet à sa position finale.

[seba]

Ici, on fait le point sur une pastille collée au centre d'un filtre, toujours dans un miroir.
La pastille doit être très petite pour ne pas gêner le fonctionnement de l'AF.
Là encore, malgré le déplacement de la pastille, le point se fait correctement.

[seba]

Et là, toujours dans un miroir, mise au point sur une bague vissée sur le fût avant.
Mise au point toujours correcte.

[pscl57]

En principe tout système asservi comprend une boucle de retour. C'est le B-A-BA de l'automatique.

[seba]

Cela semble montrer que le principe exposé est totalement inexact.
En AF one shot la mesure est parfaitement bouclée et les front ou back focus ont une toute autre cause qu'un imprécision de motorisation à partir de la défocalisation initiale.

En effet, sinon différents cas de figure sont inexplicables :
- chez Nikon, en montant un objectif AF, il n'est pas forcément immédiatement couplé, le couplage mécanique se fait parfois après une certaine rotation de l'ergot AF. Si le moteur tournait selon un ordre uniquement initial, il y aurait une erreur importante de mise au point.
- parfois, quand l'AF ne peut calculer aucun décalage à cause d'une trop grande défocalisation, la bague de mise au point part dans le mauvais sens jusqu'en butée, puis dans le bon sens et trouve le point sans hésiter, alors qu'aucune mesure initiale n'a pu être réalisée
- parfois l'AF s'y reprend à plusieurs fois avec une seule pression sur le déclencheur, preuve qu'il y a un contrôle final
- ce contrôle final peut de toute façon être confirmé par un bip, si l'AF estime que le point n'est pas réalisé, le déclenchement est impossible
- si c'était une imprécision de la motorisation suite à la mesure initiale, l'AF détecterait une mauvaise mise au point et bloquerait le déclencheur à chaque fois
- en cas de front ou back focus, il suffirait d'activer une deuxième fois le déclencheur pour que celui-ci disparaisse. Or ce n'est généralement pas le cas
- en cas de défocalisation assez importante, les images sur le module AF sont floues (le système objectif-module est diaphragmé à 20 environ), comme sur les deux images de gauche ci-dessous, impossible de mesurer précisément un décalage des images, le système AF ne peut que faire une évaluation grossière. Coimment pourrait-il, à ce moment, donner un ordre précis au moteur ? Pour ça il faut déjà que la mise au point soit presque bonne pour mesurer un décalage avec précision, comme sur les deux images de droite.

[seba]

En principe tout système asservi comprend une boucle de retour. C'est le B-A-BA de l'automatique.

Seulement on lit un peu partout (sur ce forum et sur la page que j'ai mise en lien) que l'AF one shot n'est pas bouclé.

[FX-Bucher]

Seulement on lit un peu partout (sur ce forum et sur la page que j'ai mise en lien) que l'AF one shot n'est pas bouclé.

J'avoue que j'ai de gros doutes sur le bouclage ou non de l'AF.

J'ai moi aussi fait quelques expériences avec mon boitier et le flash (pour l'assistance d'AF). On peut considérer que l'assistance d'AF ne s'allume que lorsqu'il y a une mesure (le faisceau est relativement bref). Et le boitier suit un cycle : mesure -> déplacement -> mesure ... (on peut voir très clairement que la mesure et le déplacement sont dissociés). Et j'ai remarqué plusieurs choses :
- dans la très grande majorité des cas, il y a une unique mesure (avec un 17-40, donc objectif haut de gamme) qui est suivi du déplacement de l'optique et puis c'est tout.
- dans des cas particulièrement difficiles, il y a au maximum 2 mesures (toujours avec le 17-40 - par cas difficile j'entends mise au point initiale très éloignée de la mise ou point voulue).
- tous les objectifs ne sont pas égaux : j'ai fait la même expérience avec un 28-105 (donc objectif bas de gamme bien qu'étant USM), et il y a bien plus de cas avec 2 mesures.
- j'ai enfin fait une expérience quasi extrême : j'ai démonté la monture (sur le 28-105) pour augmenter volontairement le tirage mécanique, en espérant induire une erreur dans le fonctionnement de l'AF. Effectivement l'AF nécessite beaucoup plus de mesures pour faire une mise au point (je dirais environ 4-5), mais étonnamment, cela ne produit pas de décalage flagrant dans la mise au point.

J'ai volontairement mis de côté les cas vraiment extrêmes où l'on essaye de faire la mise au point sur un sujet trop proche.

De cela j'en conclu certaines choses :
- un AF n'est pas un système asservi habituel, comme on a l'habitude de l'apprendre en école d'ing. (pas de contrôleur PID donc), mais un système au fonctionnement itératif. Mais cela, la littérature permettait de l'imaginer.
- Un AF peu faire la mise au point avec un seule mesure de phase (ça aussi on s'en doutait), ce qui laisserait penser qu'il n'est pas bouclé au sens habituel (il y a même des cas où l'absence de bouclage est quasi certaine).
- Étonnamment, l'AF semble être en mesure de détecter sa propre précision, même à partir d'une unique mesure.
- un mauvais calage d'objo ne semble pas expliquer les défauts de front/back focus.

Bien sûr, ces petites expériences ludiques sont avant tout valables avec mon matériel (donc du Canon). Il est possible que le fonctionnement soit différent chez d'autres fabricants.

[pscl57]

Seulement on lit un peu partout (sur ce forum et sur la page que j'ai mise en lien) que l'AF one shot n'est pas bouclé.

C'est à mon avis forcément bouclé pour ré-évaluer au fur et à mesure les corrections dans le positionnement en évitant de dépasser la position cible.

[Bernard2]

C"est par principe forcément bouclé, mais, comme le fait remarquer FX-Bucher, cela semble variable selon les objectifs et les conditions.
J'ai remarqué par exemple qu'avec les objectifs AF ou AFD à transmission mécanique après une première map si on re-sollicite le déclencheur, de temps en temps il y a un petit ajustement alors que rien n'a bougé (appareil sur pied et sujet fixe), ce qui semble donc indiquer que dans ces cas la première map n'était pas parfaite. (ce n'est pas le cas avec les AFS ou au moins bien moins souvent). Et cela se traduit effectivement par une meilleure régularité de résultat dans des tests de map.
De la même manière, beaucoup ont noté (mais sans preuve absolue à ma connaissance) que dans des tests de ce type les résultats en précision de map étaient statistiquement différents si on partait d'une défocalisation faible, forte, ou dans un sens différent.
Alors est ce dû à une certaine "tolérance" d'erreur dans la procédure du bouclage et donc dans le lancement ou non d'une seconde mesure par exemple

[seba]

Difficile à dire, la procédure de mise au point et de contrôle varie peut-être selon les objectifs (électronique embarquée), la défocalisation initiale, la brillance du sujet, etc...
Toujours est-il que dans mes essais, si la mise au point n'avait pas été bouclée, ça se serait traduit par une grosse erreur de mise au point.

L'idée exposée dans la page de cmp-color est pour le moins très réductrice.
Et, pour tout dire, complètement à côté de la plaque pour expliquer l'origine de la plupart des front ou back focus.

[Bernard2]

.
Toujours est-il que dans mes essais, si la mise au point n'avait pas été bouclée, ça se serait traduit par une grosse erreur de mise au point.

Oui mais justement il s'agissait d'une grosse erreur. Mon impression est que le cas se pose justement pour des petites, voire très petites erreurs d'exécution.

Je ne sais pour le cas de cmp-color, mais pour ma part je conseille dans ma procédure de test et corrections d'AF de toujours faire une double map avec les objectifs à transmission mécanique afin d'éviter la variabilité des résultats et donc les difficultés rencontrées pour réaliser ces corrections.

[Emile]

J'ai lu dans la doc pour Minolta 9 (argentique), dont la sortie ne date pas d'hier, que pour la première fois chez Minolta,
la verification de la mise au point (par le système de détection de phase) à la fin du deplacement du bloc optique (donc lorsque la mise au point a été faite),
a été remplacé par une vérification tout au long du deplacement du bloc optique
ce qui rend inutile toute correction à la fin.
Les differences entre les prévisions du système AF
et le deplacement réel du bloc optique
dues aux jeux dans la pignonerie etc sont détectées et corrigées durant le deplacement du bloc optique.

Je pense que ceci a été adopté par toute les marques depuis.

[seba]

Oui mais justement il s'agissait d'une grosse erreur. Mon impression est que le cas se pose justement pour des petites, voire très petites erreurs d'exécution.

cmp-color prétend que la mise au point est effectuée après une unique mesure préalable.
C'est tout ce que j'ai voulu vérifier (et qui est à l'évidence faux dans mes tests).

[jackgal]

cmp-color prétend que la mise au point est effectuée après une unique mesure préalable.
C'est tout ce que j'ai voulu vérifier (et qui est à l'évidence faux dans mes tests).

Est-ce que tu es sûr que l'amplitude du déplacement de l'objet lié à ton objectif est suffisante pour ne pas être "noyé" dans la profondeur de champ ?

Je vois que tes tests n'ont pas été effectués avec un objectif très ouvert, et le déplacement de l'objet sur lequel tu fais la MAP ne doit être que de quelques centimètres ...

[seba]

Est-ce que tu es sûr que l'amplitude du déplacement de l'objet lié à ton objectif est suffisante pour ne pas être "noyé" dans la profondeur de champ ?

Je vois que tes tests n'ont pas été effectués avec un objectif très ouvert, et le déplacement de l'objet sur lequel tu fais la MAP ne doit être que de quelques centimètres ...

Remarque judicieuse, le déplacement du sujet est de 8mm environ.
Le défaut de mise au point (ci-dessous, crops, sujet à 50cm et 50,8cm pour une mise au point à 50cm) se voit sans être très important.
En fait comme la photo est prise dans un miroir, cette distance sera double, soit 16mm.

Sinon un autre test : devant un paysage, objectif sur infini, présenter un sujet à 50cm et activer l'AF, celui-ci part vers ledit sujet, puis escamoter brutalement ledit sujet avant que la mise au point soit finalisée : aussi sec l'AF repart vers l'infini et fait une mise au point correcte sur le paysage.
C'est encore le test le plus simple et j'aurai pu y penser avant.

[Bernard2]

cmp-color prétend que la mise au point est effectuée après une unique mesure préalable.
C'est tout ce que j'ai voulu vérifier (et qui est à l'évidence faux dans mes tests).

Certes il y a bouclage de la mesure...et correction, dans ce cas au moins.Tu l'as démontré, dont acte.

Au delà de cette constatation de principe, ce qui importe dans la réalité pratique c'est plutot: y a t il toujours un bouclage de la mesure?
Si la réponse est non il peut donc y avoir des back ou front focus  aléatoires liés à une légère erreur dans la réalisation de l'ordre donné par le calculateur AF. Principalement dus aux jeux mécaniques,  selon point de départ, focale, etc..vs éventuelle "tolérance" ou capacité de détection dans l'écart mesuré par la deuxième mesure?.

[seba]

Toujours, je ne sais pas. Très souvent en tout cas, oui.
En fait à chaque fois que je trouve une idée pour tester cela.

cmp-color voit dans l'absence de bouclage l'unique explication des back ou front focus.

[Bernard2]

petit test

ìmages prises au 1,4 50 AFD (transmission mécanique de l'AF)à 1m environ et à 1,8 sur pied.
Image de gauche :mise au point en mode S (one shot)
Image de droite: en gardant le réglage AF précédent, deuxième pression sur le déclencheur pour une 2e mesure AF.

conclusion:Dans la première il n'y a pas eu de correction de la map en fin de course. pourtant l'image est floue
Dans la deuxième image l'af a légèrement corrigé la première map. L'image est plus nette

J'ai fait un certain nombre d'essais identiques:
L'AF n'a jamais corrigé la map en fin de course
L'AF a corrigé la première map lors d'une deuxième pression après la première prise de vue une fois sur 3 ou 4
Problème supplémentaire, il est arrivé (mais une fois seulement) que la correction soit érronée:Première map meilleure que la corrigée...

Alors ceci vaut ce que cela vaut pour cet objectif spécifique
mais il semble clair qu'il n'y a pas ou pas systématiquement de correction en fin de course au moins lorsque l'erreur de map est relativement faible. ce qui n'est pas le cas lorsque l'appareil ne trouve pas le plan de map auquel cas il reprend sa course

[pscl57]

De mon côté j'utilise la célèbre mire "focustestchart" : http://focustestchart.com/chart.html Elle se trouve en bas du PDF à télécharger.

Et je viens de refaire un test (sur trépied, sans stab, avec retardateur 2s pour relever le miroir) avec collimateur central et avec collimateur décentré : résultat parfait dans les deux cas (avec une focale fixe pancake DA70mm à F2,4). Aucun besoin de micro-ajustement, pourtant ça marche j'ai essayé à -2 et +2 avec les décalages attendus. Il n'y a qu'à 0 que c'est pile poil. Mais c'est plus tolérant qu'un FF à F1,4...

[Bernard2]

De mon côté j'utilise la célèbre mire "focustestchart" : http://focustestchart.com/chart.html Elle se trouve en bas du PDF à télécharger.

Et je viens de refaire un test (sur trépied, sans stab, avec retardateur 2s pour relever le miroir) avec collimateur central et avec collimateur décentré : résultat parfait dans les deux cas (avec une focale fixe pancake DA70mm à F2,4). Aucun besoin de micro-ajustement, pourtant ça marche j'ai essayé à -2 et +2 avec les décalages attendus. Il n'y a qu'à 0 que c'est pile poil. Mais c'est plus tolérant qu'un FF à F1,4...

As tu essayé plusieurs map en procédant en deux étapes comme dans mon exemple pour vérifier si de temps en temps la deuxième pression décale très légèrement le réglage de la première map sur la bague de map?
(Et déréglage de la map entre deux tests)
C'est facile à vérifier sans avoir besoin de faire la prise de vue.
PS:Attention tout de même aux conditions de test:
si on procède en lumière forte et sujet bien contrasté, l4AF fonctionne très bien,avec le même objectifs (1,4/50) la propostion de map corricgée à la deuxième pression devient extrêmement faible (1/20 environ et de très peu).
Donc pour avoir quelque valeur ce test doit être fait en lumière faible et sur un sujet à faible contraste.
Car ce que l'on teste ici n'est pas le back ou front focus mais l'existence ou pas d'une correction en fin de course de l'af et aussi d'une différence entre deux mesures successives ce qui confirme ou infirme cette correction.

[Bernard2]

correction (plus lisible!):
PS:Attention tout de même aux conditions de test:
si on procède en lumière forte et sujet bien contrasté, l'AF fonctionne très bien, avec le même objectif (1,4/50), la proportion de map corrigées à la deuxième pression devient extrêmement faible (1/20 environ, et de très peu, un léger frémissement de la bague de map).
Donc pour avoir quelque valeur ce test doit être fait en lumière faible et sur un sujet à faible contraste.
Car ce que l'on teste ici n'est pas le back ou front focus mais l'existence ou pas d'une correction en fin de course de l'af et aussi d'une différence entre deux mesures successives ce qui confirme ou infirme l'existence de cette correction.

[pscl57]

As tu essayé plusieurs map en procédant en deux étapes comme dans mon exemple pour vérifier si de temps en temps la deuxième pression décale très légèrement le réglage de la première map sur la bague de map?
(Et déréglage de la map entre deux tests)
C'est facile à vérifier sans avoir besoin de faire la prise de vue.
PS:Attention tout de même aux conditions de test:
si on procède en lumière forte et sujet bien contrasté, l4AF fonctionne très bien,avec le même objectifs (1,4/50) la propostion de map corricgée à la deuxième pression devient extrêmement faible (1/20 environ et de très peu).
Donc pour avoir quelque valeur ce test doit être fait en lumière faible et sur un sujet à faible contraste.
Car ce que l'on teste ici n'est pas le back ou front focus mais l'existence ou pas d'une correction en fin de course de l'af et aussi d'une différence entre deux mesures successives ce qui confirme ou infirme cette correction.

Je viens de faire le test à plusieurs reprises, l'un en lumière du jour (nuageux) et l'autre en intérieur avec sujet peu contrasté. Dans les deux cas l'appareil est bloqué (trépied).
A chaque fois je mets au point puis relâche, puis ré-appuie à mi-course plusieurs fois.
Dans tous les cas, aussi bien en extérieur qu'en intérieur, la mise au point auto est faite à la première pression (si je puis dire). Les autres pressions provoquent juste l'émission du bip signalant la map effectuée. Il n'y a jamais de retouche de la map.
Cela dit mon appareil n'est pas réputé pour la rapidité de sa map, en revanche il l'est pour sa précision. Il y a là sans doute un compromis. A vouloir aller trop vite peut-être qu'il faut faire des concessions sur la précision, ce qui expliquerait les retouches.

[seba]

En général, avec mon matos la mise au point est bonne du premier coup, en relâchant et réappuyant aucune correction.
Mais parfois si.
De toute façon, s'il y a eu le bip de confirmation et qu'on peut déclencher, c'est que la mise au point est bonne pour l'AF, même si elle n'est pas bonne pour le capteur (problème optique, électronique, tolérance du module AF, bug...que sais-je).
Et s'il y a un bip de confirmation et qu'on peut déclencher, c'est forcément qu'il y a une mesure finale et que cette mesure est bonne pour l'AF. Et ce bip est systématique donc cette mesure finale est systématique.

Si la mesure finale n'est pas bonne pour l'AF en supposant une imprécision de transmission mécanique, l'AF interdira le déclenchement.

[seba]

Dans la première il n'y a pas eu de correction de la map en fin de course. pourtant l'image est floue

A mon avis, pour illustrer avec ton image : si tu as pu déclencher pour la première image, c'est que pour l'AF la mise au point est bonne (sinon il aurait interdit le déclenchement).
Ce n'est nullement dû à une imprécision de mise au point, que l'AF aurait détecté pour ensuite interdire le déclenchement (ou parfaire le point).

Et s'il refait le point à la deuxième pression, c'est difficile à dire, mais par exemple le pistil se compose de plusieurs boules et la première fois il a peut-être fait la correspondance entre deux boules différentes.
Ce qui pourrait expliquer pourquoi il s'est par une fois planté à la deuxième pression : il aurait d'abord fait la correspondance entre la même boule puis entre deux boules différentes.
Enfin c'est un simple exemple qui pourrait se produire, mais je ne sais pas s'il est applicable à ton image.

mais il semble clair qu'il n'y a pas ou pas systématiquement de correction en fin de course au moins lorsque l'erreur de map est relativement faible.

Ca me semble normal : à mon avis il n'y a pas seulement une mesure initiale et une mesure finale, mais une mesure continue (ou à haute fréquence) ce qui fait que la mise au point est le plus souvent directement parfaite (dans les tolérances du module AF).
L'AF est bien capable de suivre un sujet en déplacement en AF continu, pourquoi ne pourrait-il pas suivre en continu la progression de la focalisation en AF one shot ?