[ISP] AF自动对焦技术详解

[ISP] AF自动对焦技术详解

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/blanklog/article/details/145916941

自动对焦技术是现代摄影和摄像设备的核心功能之一，它使得拍摄者能够快速准确地捕捉清晰的图像。本文将详细介绍两种主要的自动对焦方案：主动式对焦和被动式对焦，并深入探讨被动式对焦中的反差对焦和相位对焦技术。此外，文章还将介绍手机中常用的两种相位对焦技术：半遮挡式像素PD和全像素式PD。

主动式对焦与被动式对焦

自动对焦方案主要有两种：

• 主动式对焦：通过TOF（飞行时间测距）或双目测距技术进行主动测距，然后使用调校数据进行对焦。
• 被动式对焦：利用传感器内容和算法进行对焦。

被动式对焦有两种主要的方法：

• 反差对焦：通过前后推拉镜头找到清晰度最高的对焦距离。
• 相位对焦：失焦的光线会在传感器上呈现出弥散圆，焦前和焦后弥散圆光线来源方向相反；利用不同的传感器或像素接收不同方向的光信号，通过匹配或相关性计算相位差，再结合焦距、光圈等参数计算对焦距离。

单反相机中的相位对焦

在单反相机中，相位对焦是通过反光板落下时反射光线到两个辅助CCD上实现的。根据CCD上的相位差计算对焦距离。

手机中的自动对焦技术

在手机中，自动对焦技术主要采用两种相位对焦方案：

1. 半遮挡式像素PD：早期传感器中采用半遮掩式PD像素对焦，即在部分像素上加上一半的掩膜，以接收来自不同方向的光线来获得相位差信息。这种PD像素由于进光受到限制，可能会成为“坏点”。

2. 全像素式PD：为了同时兼顾暗光环境下的大底传感器和亮光环境下的高分辨率需求，quad bayer格式应运而生。这种格式下，四个像素共用一个微透镜，既可以产生相位信息，又可以在成像时进行合成。

专业术语解释

• OCL（On-Chip Lens）：片上微透镜
• PD（Phase Detection）：相位检测对焦