反差式自動(dòng)對(duì)焦與相位檢測(cè)對(duì)焦原理

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1、詳細(xì)講解（反差式自動(dòng)對(duì)焦與相位檢測(cè)對(duì)焦）原理近日富士推出一款F305EXR采用了獨(dú)特的相位檢測(cè)自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)。與單反相機(jī)不同，該機(jī)將CCD中內(nèi)置相位偵測(cè)像素。這種傳感器上的成對(duì)相位檢測(cè)傳感器的工作方式與DSLR的傳感器相似。富士對(duì)焦專用像素　　對(duì)比檢測(cè)自動(dòng)對(duì)焦在檢測(cè)到最大對(duì)比度之前不斷調(diào)整，因而速度較慢，相位檢測(cè)自動(dòng)對(duì)焦與其不同，它將入射光線分成成對(duì)的圖像，執(zhí)行一次相位差計(jì)算以確定對(duì)焦調(diào)整的精確方向和調(diào)整量，富士測(cè)試自動(dòng)對(duì)焦檢測(cè)速度最高達(dá)約0.158秒?！　母皇康慕榻B上我們對(duì)兩種自動(dòng)對(duì)焦的特點(diǎn)有了初步了解，那么我們看看他們的區(qū)別：　　對(duì)比檢測(cè)自動(dòng)對(duì)焦(

2、反差式對(duì)焦)　　對(duì)比檢測(cè)自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)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。對(duì)比自動(dòng)對(duì)焦原理(圖片源自新攝影)　　對(duì)焦過(guò)程：隨著對(duì)焦鏡片開(kāi)始移動(dòng)，畫面逐漸清晰，對(duì)比度開(kāi)始上升；當(dāng)畫面最清晰，對(duì)比度最高時(shí)，其實(shí)已經(jīng)處于合焦?fàn)顟B(tài)，但相機(jī)并不知道，所以會(huì)繼續(xù)移動(dòng)鏡頭，當(dāng)發(fā)現(xiàn)對(duì)比度開(kāi)始下降。進(jìn)一步移動(dòng)鏡片，發(fā)現(xiàn)對(duì)比度進(jìn)一步下降，相機(jī)知道已經(jīng)錯(cuò)過(guò)焦點(diǎn)；鏡片回退至對(duì)比度最高的位置，完成對(duì)焦?！　∵@個(gè)過(guò)程的重復(fù)“確認(rèn)”就是富士所說(shuō)的“測(cè)到最大對(duì)比度之前不斷調(diào)整”　　相位檢測(cè)自動(dòng)對(duì)焦：　　相位檢測(cè)對(duì)焦比反差對(duì)焦多出一些硬件

3、部分。包括一個(gè)分離鏡頭(和線性傳感器圖像通過(guò)分離鏡頭分離出2個(gè)圖像，然后通過(guò)線性傳感器檢測(cè)出兩個(gè)圖像之間的距離。相位自動(dòng)對(duì)焦原理(圖片源自新攝影)　　現(xiàn)代相位檢測(cè)對(duì)焦系統(tǒng)中的傳感器部分比上面的要復(fù)雜很多，一般是組合多個(gè)不同方向的線性傳感器，形成多方向的反差檢測(cè)。這些多出硬件部分無(wú)疑增加成本，結(jié)構(gòu)也更復(fù)雜。鏡頭進(jìn)來(lái)的光線，大部份向上反射到五菱鏡，再送到觀景窗，一部份穿過(guò)反光鏡，再向下反射送給對(duì)焦模塊可以看到反光鏡后，向下分光反射給對(duì)焦模塊的鏡片　　由于對(duì)焦過(guò)程是在拍攝之前，而且會(huì)將原光束進(jìn)行分離。所以最終到達(dá)線性傳感器上的光線會(huì)變得很弱。所以這種對(duì)焦方式

4、對(duì)原始光線的要求會(huì)比較高。光線不足會(huì)很大程度的減弱對(duì)焦的成功率和速度。這也是對(duì)焦系統(tǒng)有光圈要求以及一些單反相機(jī)具備對(duì)焦輔助燈的原因?！　∠啾确床钍降男枰獊?lái)回多次“錯(cuò)過(guò)”準(zhǔn)確焦點(diǎn)的位置來(lái)對(duì)焦的方式，相位式對(duì)焦在一開(kāi)始的時(shí)候就可以通過(guò)相位檢測(cè)的信號(hào)來(lái)判斷當(dāng)前的焦點(diǎn)位置是靠前還是靠后。并且準(zhǔn)確的告訴鏡頭驅(qū)動(dòng)模塊，應(yīng)該將鏡片向哪個(gè)方向移動(dòng)。而且在準(zhǔn)確焦點(diǎn)位置的時(shí)候，相位檢測(cè)系統(tǒng)可以準(zhǔn)確的知道當(dāng)前已經(jīng)處于合焦?fàn)顟B(tài)。不需要再重復(fù)來(lái)回移動(dòng)對(duì)焦鏡片組。所以在速度上會(huì)比反差式對(duì)焦快很多?！　『?jiǎn)單來(lái)說(shuō)相位偵測(cè)對(duì)焦更快但是對(duì)光線要求較高，對(duì)比偵測(cè)對(duì)焦結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、硬件少、光線要

5、求低但會(huì)“猶豫”對(duì)焦慢。兩者各有其優(yōu)勢(shì)?！　∮捎诟皇縎uperCCDEXR采用內(nèi)置相位檢測(cè)像素，這就是相當(dāng)于將單反中獨(dú)立的線性傳感器(專用對(duì)焦)集成到用來(lái)成像的主傳感器上，傳感器同時(shí)具備對(duì)比檢測(cè)和相位檢測(cè)自動(dòng)對(duì)焦功能。富士對(duì)焦像素工作原理　　這兩種對(duì)焦方式之間智能選擇。在大多數(shù)場(chǎng)景，尤其是昏暗的場(chǎng)景下，傳統(tǒng)的對(duì)比檢測(cè)自動(dòng)對(duì)焦能夠拍攝出漂亮的效果，但在拍攝高對(duì)比度對(duì)象或使用長(zhǎng)變焦時(shí)較難對(duì)焦。該系統(tǒng)可以瞬間切換到相位檢測(cè)自動(dòng)對(duì)焦，快速精確地拍攝這些場(chǎng)景。富士抓住兩種對(duì)焦方式對(duì)光線要求的差異，擇優(yōu)使用，同時(shí)由于集成的原因，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、硬件也減少，可謂各展所長(zhǎng)。

6、　　然而富士這一突破是具有深遠(yuǎn)意義的，就小編所知，這種在圖像傳感器上集成專用對(duì)焦像素的做法并非富士一家。　　(一)索尼專利　　據(jù)國(guó)外媒體爆料，索尼有一專利與富士思路相同，也是在主圖像傳感器上做相位偵測(cè)對(duì)焦。索尼專利反光鏡抬起圖像傳感器直接對(duì)焦索尼對(duì)焦像素排布　　索尼為了克服沒(méi)有分光器，將感光組件上的"對(duì)焦點(diǎn)區(qū)域"設(shè)計(jì)一排專用的對(duì)焦像素，這排像素是由A，B兩組像素組成，交錯(cuò)排列，如果我們單看A與單看B，可以將這條對(duì)焦像素視為兩條獨(dú)立的線性傳感器，與單反中的AF線形傳感器一樣，A與B接收同來(lái)自一光源的光。　　要讓A，B兩組傳感器分別接收到來(lái)自鏡頭不同方向的

7、光，索尼在對(duì)焦用像素上設(shè)計(jì)兩層交錯(cuò)的光柵遮光，讓所有A像素和B像素只能接受一個(gè)方向的光，這樣就起到單反相位對(duì)焦系統(tǒng)中分離鏡頭的作用?！　?二)尼康專利　　無(wú)獨(dú)有偶，國(guó)外媒體09年8月曝光尼康一個(gè)專利，與索尼相似，也是要在圖像傳感器上做文章，增加用于對(duì)焦的像素。尼康第一種對(duì)焦像素排布　　專利中對(duì)焦像素是在傳感器里面相關(guān)位置(對(duì)焦區(qū)域)插入一些專門用來(lái)對(duì)焦的像素。雖然這樣會(huì)導(dǎo)致一些馬賽克像素?cái)?shù)據(jù)合成錯(cuò)誤，但專利說(shuō)這些錯(cuò)誤不會(huì)容易被人眼容易觀察。　　這是第一種對(duì)焦像素的結(jié)構(gòu)，表面沒(méi)有馬賽克彩色濾鏡，形狀為上下半圓形，這樣可以產(chǎn)生對(duì)焦誤差信號(hào)。實(shí)際上與單反相機(jī)

8、的相位差傳感器結(jié)構(gòu)類似，優(yōu)點(diǎn)是對(duì)焦速度大大提高。　　另外一種結(jié)構(gòu)，兩個(gè)水平條，以及對(duì)焦像素結(jié)構(gòu)