Alle Kameras des Lumix G-Micro-Systems nutzen ein Kontrast-Autofokus-System auf dem Sensor für die automatische Scharfstellung. Es bietet prinzipbedingt selbst bei grossen Blendenöffnungen höhere Fokussiergenauigkeit als die Phasendetektionssysteme. Dank der Fokusbestimmung durch Kontrastmessung direkt auf dem Bildsensor ist der Lumix-Autofokus frei von mechanischen Abweichungen, die bei Kameras mit Phasendetektion (und getrenntem AF- und Bild-Sensor) vorkommen können (z.B. bei Blende 1,4 beträgt die Genauigkeit des Kontrast-AF-Systems ca. 90 %, während Phasendetektion auf ca. 60 % kommt). Ältere Kontrast-AF-Systeme arbeiteten wegen der zahlreichen nötigen Rechenoperationen etwas langsamer, doch dank der Leistungsfähigkeit des aktuellen Bildprozessors Venus Engine FHD bietet die Lumix G3 das derzeit schnellste AF-System mit einer schnellsten Fokussierzeit von nur 0,1 s. Möglich wird dies durch eine von 60 auf 120 B/s verdoppelte Auslesefrequenz des Sensorbildes. Damit übertrifft die Lumix G3 selbst High-End-SLRs mit Phasendetektionssystemen.

Praktische Ergänzung ist die schnelle Touchscreen-Bestimmung des AF-Ziels mit einem Fingertipp, mit dem im entscheidenden Moment falls gewünscht auch praktisch verzögerungsfrei ausgelöst werden kann. Für die Auswahl des Autofokus-Ziels steht bei der Lumix G3 nicht mehr nur ein zentraler Bereich, sondern das ganze Bildfeld bis an den Rand zur Verfügung. Position und Grösse des AF-Feldes lassen sich auf dem Touchscreen jederzeit per Fingerdruck variieren. Bei Verwendung von AF-Tracking verfolgt der Autofokus sein einmal erfasstes Ziel, auch wenn es seine Position im Bildfeld verändert. Eine besonders genaue Fokuspunkt-Bestimmung erlaubt die neue 1-Punkt-AF-Funktion der Lumix G3. Zusammen mit der Sucherlupen-Funktion lässt sich der Fokuspunkt so sogar auf die Pupille eines Auges konzentrieren. Bei manueller Scharfstellung kann der Bildausschnitt bis zu 10x vergrössert werden, um die Schärfe präzise im Detail zu beurteilen. Dabei lässt sich der ausgewählte Bereich mit dem Finger auf dem Touchscreen verschieben. Der Ausschnitt der 4x-Vergösserung nimmt nur einen Teil des Sucher- oder Monitor-Bildes ein, so dass die Gesamtkompositionen weiterhin unter Kontrolle bleiben (Bild-in-Bild).

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