什么是相位對(duì)焦？

相位對(duì)焦，是通過尋找像差最小的點(diǎn)來進(jìn)行對(duì)焦。物體的某一個(gè)點(diǎn)會(huì)從各個(gè)方向發(fā)出光線通過鏡片成像到sensor上面去，當(dāng)不同方向的光線成像落到sensor的同一個(gè)位置的時(shí)候，像差最小。

圖像的清晰度最好的時(shí)候是對(duì)比度最大的時(shí)候同時(shí)也是像差最小的時(shí)候,反差對(duì)焦就是通過找對(duì)焦區(qū)域?qū)Ρ榷茸畲蟮狞c(diǎn)作為對(duì)焦準(zhǔn)確的點(diǎn)，而相位對(duì)焦則是找對(duì)焦區(qū)域相差最小的點(diǎn)作為對(duì)焦準(zhǔn)確的點(diǎn)。

手機(jī)自動(dòng)對(duì)焦的對(duì)焦方式

簡單介紹

激光對(duì)焦，簡單來說，通過記錄紅外激光從裝置發(fā)射處理啊，經(jīng)過目標(biāo)表面反射，最后再被測距儀接收到的時(shí)間差，來計(jì)算目標(biāo)到測試儀器的距離。這項(xiàng)技術(shù)原本是美國軍方一直采用的技術(shù)，不過后來由于技術(shù)的普及以及成本降低，激光對(duì)焦技術(shù)在民用領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用。

激光對(duì)焦：對(duì)焦速度相對(duì)于相位對(duì)焦和反差對(duì)焦來說屬于中等，但能保證了成像成功率，且對(duì)弱光或純色環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)，是屬于主動(dòng)對(duì)焦型的對(duì)焦方式。如果拍照設(shè)備是A，拍照對(duì)象是B， 其原理就是在A處發(fā)射紅外激光到達(dá)B處后，再發(fā)射回來A。測得這段距離繼而完成對(duì)焦。這里要說明一下，激光對(duì)焦使用的是紅外波長的光，屬于不可見光，不是平時(shí)所聽到的激光（鐳射）。后者是對(duì)人體有危害的，國家也有對(duì)使用激光的產(chǎn)品進(jìn)行嚴(yán)格限制功率。所以準(zhǔn)確來說“激光對(duì)焦”這個(gè)詞表達(dá)有誤，但廠商覺得大家對(duì)這個(gè)詞感覺應(yīng)該是高大上的，也就這么使用了。激光對(duì)焦的好處是暗光條件下對(duì)焦相比相位對(duì)焦和反差對(duì)焦更為精準(zhǔn)一些。

局限性

就是它在光線良好的情況下對(duì)焦速度確實(shí)十分迅速，但是在弱光條件下則會(huì)慢很多，不過在對(duì)焦成功率方面沒有問題。相比于傳統(tǒng)智能手機(jī)采用相位對(duì)焦的方式，LG G3、OPPO R7 Plus出乎意料的采用了主動(dòng)式對(duì)焦，大大增加了手機(jī)相機(jī)對(duì)焦的成功率，雖然激光對(duì)焦在智能手機(jī)應(yīng)用場景中還有一定的局限性，但這種主動(dòng)尋求創(chuàng)新和改變的態(tài)度還是非常值得肯定的。 相位對(duì)焦，英文為：“Phase Detection Auto Focus”，簡稱：PDAF。字面意思就是“相位檢測自動(dòng)對(duì)焦”。需要指出的是，相位對(duì)焦技術(shù)在數(shù)碼相機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用已凱嘩晌經(jīng)十分成熟，在智能手機(jī)領(lǐng)域則仍處于起步階段。

相位差檢測方式是單反數(shù)碼相機(jī)普遍使用的對(duì)焦方案，現(xiàn)在也被應(yīng)用到手機(jī)攝像頭對(duì)焦系統(tǒng)上來。從單反數(shù)碼相機(jī)角度上講，相位對(duì)焦是應(yīng)用在單反相機(jī)搭載的自動(dòng)對(duì)焦的專用傳感器上。此方案是通過檢測對(duì)焦點(diǎn)前后方向存蘆臘在多少差值來實(shí)現(xiàn)高速合盯鋒焦的。簡單可以理解為相位是否一致，可以知道是否同一個(gè)點(diǎn)進(jìn)來的光線，也就知道是否合焦。當(dāng)然這種方式對(duì)光線要求很高，不管是手機(jī)還是相機(jī)的硬件性能要求也很高。屬于被動(dòng)型對(duì)焦方式。 反差對(duì)焦：鏡片通過不斷地對(duì)當(dāng)前對(duì)焦區(qū)域進(jìn)行摸索，不斷伸縮以尋找到對(duì)焦點(diǎn)與環(huán)境有顏色反差的邊緣從而判斷到要拍照的對(duì)象在哪里。那么問題又來了，如果我要拍攝的對(duì)象是一片純色呢。那就抱歉了，采用反差對(duì)焦的這個(gè)設(shè)備做不到。這種對(duì)焦方式耗時(shí)長，因?yàn)殓R頭是伸縮全過程必須進(jìn)行著，就算過程中發(fā)現(xiàn)合焦的地方也不會(huì)停下來，只有全過程進(jìn)行完畢才判定最清晰的對(duì)焦位置。但它也不是沒有優(yōu)點(diǎn)的，反差對(duì)焦的多數(shù)環(huán)境下適應(yīng)力強(qiáng)對(duì)焦也很精準(zhǔn)。反差對(duì)焦屬于被動(dòng)型的對(duì)焦方式。

對(duì)焦模式分為三大類，分別是反差式對(duì)焦（CDAF），相位對(duì)焦（PDAF），激光對(duì)焦（LDAF），基于這三大類對(duì)焦模式還衍生了集各家所長的混合式對(duì)焦。而相位對(duì)焦中又衍生了雙核相位對(duì)焦（dual-PD），2*I OCL模式，2*2 OCL模式等等；激光對(duì)焦中同樣也衍生了itof，dtof等多點(diǎn)激光對(duì)焦模式。

反差式對(duì)焦：反差式對(duì)焦在所有對(duì)焦模式中是思路最清奇的一個(gè)，因?yàn)樯鲜鏊蟹绞揭约爸笠v的激光對(duì)焦本質(zhì)上原理都是測距，只是結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)的方法不一樣，只有反差式對(duì)焦沒有用到測距的思路。反差式對(duì)焦（CDAF）看名字就知螞巖做道，通過比對(duì)差值而進(jìn)行的對(duì)焦模式。其比對(duì)的既不是相位信息，也不是距離信息，而是直接比對(duì)圖像信息。反差式對(duì)焦的原理是根據(jù)焦點(diǎn)處畫面的對(duì)比度變化，尋找對(duì)比度最大時(shí)的鏡頭位置，也就是準(zhǔn)確對(duì)焦的位置。這個(gè)過程中鏡頭的對(duì)焦馬達(dá)需要一直工作，從而獲得最準(zhǔn)確的對(duì)焦點(diǎn)。如果換成更容易理解的方式來講，就是通過一套比對(duì)算法，相機(jī)自動(dòng)幫你完成了你手動(dòng)對(duì)焦的那一套過程。但是反差式對(duì)焦的算法就像是沒有開啟峰值對(duì)焦的你一樣，他并不會(huì)在一次鏡組運(yùn)動(dòng)中就確定精確地對(duì)焦點(diǎn)，而是先鎖定一個(gè)較小的范圍，再不棗鎮(zhèn)斷移動(dòng)完成合焦。即使實(shí)在合焦后，因?yàn)橐^續(xù)維持對(duì)焦的準(zhǔn)確性，對(duì)焦馬達(dá)仍在工作，這時(shí)你看到的圖像并不是完全清晰的，如果出現(xiàn)了較大幅度的變化，對(duì)焦馬達(dá)會(huì)重新來一次對(duì)焦，這也就出現(xiàn)了我們平時(shí)所說的拉風(fēng)箱現(xiàn)象。

相位對(duì)焦：手機(jī)上往往我們比較常見到的是相位對(duì)焦，很多人可能認(rèn)為相位對(duì)焦是新技術(shù)，而反差式對(duì)焦才是被替代的。這個(gè)想法一般對(duì)一半錯(cuò)，相位對(duì)焦是最早出現(xiàn)的方案，但是集成到片上確實(shí)花了不少時(shí)間，最早片上對(duì)焦只能是反差式對(duì)焦CDAF（contrast detection auto focus），后來隨著半導(dǎo)體工藝進(jìn)步索尼把相位檢測器塞到了像素中，才實(shí)現(xiàn)了相位對(duì)焦PDAF（phase detection auto focus）。理一下思路就是，相位對(duì)焦才是硬件對(duì)焦的思路，也是最早誕生的方案，但是在手機(jī)上確實(shí)是多年后才取代掉反差式對(duì)焦。

激光對(duì)焦：

近些年我們見到的激光對(duì)焦越來越多了，這樣的測距方案本身并不是給手機(jī)設(shè)計(jì)的，最早均為工業(yè)用途，而在手機(jī)對(duì)對(duì)焦要求越來越高的當(dāng)下，激光對(duì)焦也被引入到手機(jī)當(dāng)中，他們被統(tǒng)稱為ToF（Time of Flight）傳感器（飛行時(shí)間傳感器），被稱為激光對(duì)焦的原因是因?yàn)樗麄兊陌l(fā)射端為激光（這不是廢話嗎哈哈哈，不是激光怎么測距）。其中激光對(duì)焦分為三大類，ToF，iToF，dToF，我們一般把Tof叫做激光對(duì)焦，后兩者叫做激光點(diǎn)陣對(duì)焦。

ToF，激光對(duì)焦，所有激光對(duì)焦模式的原理都基于反射的原理，發(fā)射端發(fā)射激光，接收端再接收到，中間這段時(shí)間再悶衡通過光速就能計(jì)算出距離。激光對(duì)焦是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的，根據(jù)在手機(jī)上的位置排布我們也很容易看出一般測算的距離是畫面中心位置的距離，也就是說我們一般用到得激光對(duì)焦，輔助完成的是中心對(duì)焦模式，如果環(huán)境比較復(fù)雜就沒有任何用。順帶一提，目前激光對(duì)焦只能作為輔助對(duì)焦！