拍照很简单,但关于对焦你知道多少?

手机拍照已是常态,随手拍出好照片是每个人的追求,但这得有个前提,先对好焦。我就经常在我爸妈的手机相册里发现很多模糊的照片,要么是因为手抖,要么就是没对好焦。

这个对焦到底是什么东西?

对焦就是通过镜组的移动,让成像最为清晰的焦平面落在sensor上,使被拍物成像清晰的过程。

拍照很简单,但关于对焦你知道多少?

手机摄像头上的对焦一共有三种方式。

反差对焦

这是最普遍的一种对焦模式,你拍照的时候注意观察,当对焦开始的时候画面会有一个对焦框出现,然后取景画面来回伸缩一下,待画面稳定,对焦框消失,对焦就完成了。画面的伸缩在弱光环境下会更明显,而且对焦的时间也会较长。

拍照很简单,但关于对焦你知道多少?

这一个动作就是镜片通过不断地对当前对焦区域进行摸索,寻找到对焦点与环境有反差的边缘,借助这一区域的峰值信号判断对焦点在哪里。

那要怎么判断在这个过程之中是否对焦成功了呢,这里就要靠一个叫“爬山算法”的东西。原理图就不做了,网上找了一张非常详细的图大家看看。

拍照很简单,但关于对焦你知道多少?

在马达推动镜片组运动的过程中,算法会计算镜片组移动每一步时的反差量,当反差量到达一个峰值后开始下降,那么马达会将镜片组直接推到反差量峰值的位置,完成对焦动作。

反差对焦的优点是对焦精准度较高,缺点就是对焦速度比较慢,而且对纯色物体对焦较困难(纯色物体反差量小)。

相位对焦

相位对焦就是从像素传感器上挑出成对的像素点(或者是三星的 Dual Pixel Sensor,所有的像素都是一对相位对焦像素点,速度更快),通过格栅原理对场景中的物体进行相位信息的检测。

就像人的眼睛一样,通过相位信息直接对目标的距离进行判断,马达将镜片组一步推到对应位置,即为对焦成功。

不过在使用的时候往往会感觉相机没有对焦动作,还真是有点不习惯。

下图为三星的 Dual pixel Sensor,蓝色与红色就相当于人的左右眼,合并起来就是一个像素。试想一下,一块 Sensor 几十双眼睛,对焦能不快吗?

拍照很简单,但关于对焦你知道多少?

有优点当然会有缺点,相位对焦容易受光照条件的影响,对焦精准度与光照强度有关。所以在弱光条件下,为了保证对焦精准度,一般都会启用反差对焦来辅助,这也就是常说的混合对焦。

激光对焦

激光对焦被大多数人所熟知是在 LG 推出 G3 的时候。

拍照很简单,但关于对焦你知道多少?

通过后置摄像头旁边的红外激光传感器向被摄物体发射低功率激光,经过反射后被传感器接收,并计算出与被摄物体之间的距离。之后马达直接将镜片推到相应位置,完成对焦。

这种对焦方法的速度介于反差对焦和相位对焦之间,但它的环境适应程度是最高的,能大幅改善弱光下的对焦性能,因为跟反差对焦和相位对焦不同,它不是被动的接收环境光线,而是主动发出光线来对焦。。

另外还要提醒一点,这里说的激光对焦使用的是红外光,属于不可见光,功率在安全范围之内,并不是平时听到的镭射激光(对人体有害),所以大家放心使用。国家安全标准有严格要求,对其功率限制的很严,放心用就好了,而且LG 上面这个激光组件原本是用在家用扫地机器人上面的,很成熟了。从严格意义上来说“激光对焦”属于标题党行为。

现在的手机大多数都采取了混合对焦,即反差对焦+相位对焦,反差对焦+激光对焦,大家可以看看自己的手机采用的是哪种对焦方法。


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