手机自动对焦的对焦方式

Posted 2023-05-01

简单介绍
激光对焦，简单来说，通过记录红外激光从装置发射处理啊，经过目标表面反射，最后再被测距仪接收到的时间差，来计算目标到测试仪器的距离。这项技术原本是美国军方一直采用的技术，不过后来由于技术的普及以及成本降低，激光对焦技术在民用领域也得到了广泛的应用。
激光对焦：对焦速度相对于相位对焦和反差对焦来说属于中等，但能保证了成像成功率，且对弱光或纯色环境适应性较强，是属于主动对焦型的对焦方式。如果拍照设备是A，拍照对象是B， 其原理就是在A处发射红外激光到达B处后，再发射回来A。测得这段距离继而完成对焦。这里要说明一下，激光对焦使用的是红外波长的光，属于不可见光，不是平时所听到的激光（镭射）。后者是对人体有危害的，国家也有对使用激光的产品进行严格限制功率。所以准确来说“激光对焦”这个词表达有误，但厂商觉得大家对这个词感觉应该是高大上的，也就这么使用了。激光对焦的好处是暗光条件下对焦相比相位对焦和反差对焦更为精准一些。
局限性
就是它在光线良好的情况下对焦速度确实十分迅速，但是在弱光条件下则会慢很多，不过在对焦成功率方面没有问题。相比于传统智能手机采用相位对焦的方式，LG G3、OPPO R7 Plus出乎意料的采用了主动式对焦，大大增加了手机相机对焦的成功率，虽然激光对焦在智能手机应用场景中还有一定的局限性，但这种主动寻求创新和改变的态度还是非常值得肯定的。 相位对焦，英文为：“Phase Detection Auto Focus”，简称：PDAF。字面意思就是“相位检测自动对焦”。需要指出的是，相位对焦技术在数码相机领域应用已经十分成熟，在智能手机领域则仍处于起步阶段。
相位差检测方式是单反数码相机普遍使用的对焦方案，现在也被应用到手机摄像头对焦系统上来。从单反数码相机角度上讲，相位对焦是应用在单反相机搭载的自动对焦的专用传感器上。此方案是通过检测对焦点前后方向存在多少差值来实现高速合焦的。简单可以理解为相位是否一致，可以知道是否同一个点进来的光线，也就知道是否合焦。当然这种方式对光线要求很高，不管是手机还是相机的硬件性能要求也很高。属于被动型对焦方式。 反差对焦：镜片通过不断地对当前对焦区域进行摸索，不断伸缩以寻找到对焦点与环境有颜色反差的边缘从而判断到要拍照的对象在哪里。那么问题又来了，如果我要拍摄的对象是一片纯色呢。那就抱歉了，采用反差对焦的这个设备做不到。这种对焦方式耗时长，因为镜头是伸缩全过程必须进行着，就算过程中发现合焦的地方也不会停下来，只有全过程进行完毕才判定最清晰的对焦位置。但它也不是没有优点的，反差对焦的多数环境下适应力强对焦也很精准。反差对焦属于被动型的对焦方式。

参考技术A

对焦模式分为三大类，分别是反差式对焦（CDAF），相位对焦（PDAF），激光对焦（LDAF），基于这三大类对焦模式还衍生了集各家所长的混合式对焦。而相位对焦中又衍生了双核相位对焦（dual-PD），2*I OCL模式，2*2 OCL模式等等；激光对焦中同样也衍生了itof，dtof等多点激光对焦模式。

反差式对焦：反差式对焦在所有对焦模式中是思路最清奇的一个，因为上述所有方式以及之后要讲的激光对焦本质上原理都是测距，只是结构与实现的方法不一样，只有反差式对焦没有用到测距的思路。反差式对焦（CDAF）看名字就知道，通过比对差值而进行的对焦模式。其比对的既不是相位信息，也不是距离信息，而是直接比对图像信息。反差式对焦的原理是根据焦点处画面的对比度变化，寻找对比度最大时的镜头位置，也就是准确对焦的位置。这个过程中镜头的对焦马达需要一直工作，从而获得最准确的对焦点。如果换成更容易理解的方式来讲，就是通过一套比对算法，相机自动帮你完成了你手动对焦的那一套过程。但是反差式对焦的算法就像是没有开启峰值对焦的你一样，他并不会在一次镜组运动中就确定精确地对焦点，而是先锁定一个较小的范围，再不断移动完成合焦。即使实在合焦后，因为要继续维持对焦的准确性，对焦马达仍在工作，这时你看到的图像并不是完全清晰的，如果出现了较大幅度的变化，对焦马达会重新来一次对焦，这也就出现了我们平时所说的拉风箱现象。

相位对焦：手机上往往我们比较常见到的是相位对焦，很多人可能认为相位对焦是新技术，而反差式对焦才是被替代的。这个想法一般对一半错，相位对焦是最早出现的方案，但是集成到片上确实花了不少时间，最早片上对焦只能是反差式对焦CDAF（contrast detection auto focus），后来随着半导体工艺进步索尼把相位检测器塞到了像素中，才实现了相位对焦PDAF（phase detection auto focus）。理一下思路就是，相位对焦才是硬件对焦的思路，也是最早诞生的方案，但是在手机上确实是多年后才取代掉反差式对焦。

激光对焦：
近些年我们见到的激光对焦越来越多了，这样的测距方案本身并不是给手机设计的，最早均为工业用途，而在手机对对焦要求越来越高的当下，激光对焦也被引入到手机当中，他们被统称为ToF（Time of Flight）传感器（飞行时间传感器），被称为激光对焦的原因是因为他们的发射端为激光（这不是废话吗哈哈哈，不是激光怎么测距）。其中激光对焦分为三大类，ToF，iToF，dToF，我们一般把Tof叫做激光对焦，后两者叫做激光点阵对焦。
ToF，激光对焦，所有激光对焦模式的原理都基于反射的原理，发射端发射激光，接收端再接收到，中间这段时间再通过光速就能计算出距离。激光对焦是点对点的，根据在手机上的位置排布我们也很容易看出一般测算的距离是画面中心位置的距离，也就是说我们一般用到得激光对焦，辅助完成的是中心对焦模式，如果环境比较复杂就没有任何用。顺带一提，目前激光对焦只能作为辅助对焦！

对焦fullscan啥意思

参考技术A 对焦FuLL一般是对焦距离开关的标识，意思是：全部对焦距离。也就是说，把开关拨到这个位置，自动对焦距离是从镜头的最小对焦距离至无穷远都可自动对焦。