相位检测对焦
接收机天线相位中心对准的测量方法与技巧
接收机天线相位中心对准的测量方法与技巧在无线通信领域，准确地测量接收机天线的相位中心对准非常重要。
相位中心对准的准确性直接影响通信系统的性能和覆盖范围。
本文将介绍几种常用的测量方法和技巧，帮助读者更好地理解和应用。
一、相位中心对准的基本概念首先，我们来了解一下相位中心对准的基本概念。
接收机天线的相位中心是指天线辐射功率均匀分布的中心点。
如果接收机的位置偏离相位中心，则会导致接收信号的失真和损耗。
因此，确保天线相位中心的准确对准是提高接收信号质量的关键。
二、信号强度扫描法信号强度扫描法是一种常用的测量方法。
它通过改变接收器和发送器之间的距离，记录接收到的信号强度的变化情况来确定相位中心的位置。
此方法适用于直线传播路径，通过多次测量和计算，可以得到较精确的结果。
然而，信号强度扫描法存在一些限制。
首先，该方法要求测量环境尽可能空旷，避免有大量干扰信号的情况。
其次，扫描的过程比较耗时，需要逐渐调整距离并记录数据，然后进行曲线拟合分析。
因此，需要一定的计算和数据处理能力。
三、相位差测量法相位差测量法是另一种常用的测量方法。
这种方法通常使用测量仪器，如示波器或频谱仪。
通过测量接收到的信号的相位差，可以准确地确定天线的相位中心位置。
相位差测量法相对于信号强度扫描法具有更高的精度和快速性。
它可以通过实时监测信号相位的变化，直接获得相位中心的位置。
然而，相位差测量法的设备和技术要求相对较高，需要专业的测量仪器和实验条件。
四、天线辐射图测量法天线辐射图测量法是一种更为精确的测量方法。
它基于天线的辐射特性来确定相位中心的位置。
通过测量和分析天线在不同方向上的辐射图，可以得到天线的辐射形状和辐射功率的分布情况，从而确定相位中心。
天线辐射图测量法是一种较为复杂的方法，需要使用专业的天线辐射测量系统和高精度的测量仪器。
该方法适用于对天线性能要求较高的场合，如卫星通信和雷达系统。
五、测量技巧与注意事项在进行接收机天线相位中心的测量过程中，需要注意以下技巧和事项，以确保测量结果的准确性和可靠性。
反差式自动对焦与相位检测对焦原理
反差式自动对焦与相位检测对焦原理一、反差式自动对焦（CDAF）原理反差式自动对焦是通过评估图像的对比度差异来进行对焦的。
其基本原理是，在相机对焦时，通过改变镜头位置，使得被摄物体在相机成像平面上的图像达到最大对比度。
这个对比度可以简单地理解为亮度变化的梯度，即图像上一个点和周围区域的亮度变化的差异。
CDAF工作的过程大致如下：1.相机选择一个特定的对焦点（AF点），并将该区域的图像信息提取出来；2.根据图像信息计算出对焦点附近图像的梯度；3.相机将镜头前后移动至图像梯度最大的位置，并实现对焦。
CDAF的优点是对焦精确度高，尤其在静态场景下表现更好。
然而，CDAF的速度较慢，特别是在低光条件下或者对拍摄运动物体时，CDAF往往无法快速准确地对焦。
因此，在这些情况下，相位检测对焦更为常用。
二、相位检测对焦（PDAF）原理相位检测对焦利用相位差测量目标物体的位置信息，根据相机成像光路长度差来计算对焦点的位置。
PDAF利用两个或更多的对焦像素来实现对焦，这些对焦像素位于相机图像传感器的不同部位。
PDAF工作的过程大致如下：1. 辅助成像器（AF Sensor）分成两部分，其中一部分成像到片上相框上的AF像素，另一部分成像到传感器的像元上，使得对焦像素分布与传感器上的成像像元重合；2.通过比较两个成像位置的相位差异，评估对焦状态；3.相机根据相位差来计算对焦的调整量，并将镜头前后移动到最佳对焦位置。
相位差计算可以通过信号处理算法进行，最常见的是利用相位差的正负来形成线性度量，根据方向和大小来判断对焦位移方向和调整量。
相位检测对焦的优点是对焦速度快，适用于拍摄运动物体或者在低光条件下。
然而，相位检测对焦的精确度相对较低，尤其是在浅景深的情况下。
综上所述，反差式自动对焦（CDAF）和相位检测对焦（PDAF）是两种常见的对焦原理。
CDAF通过评估图像的对比度差异来实现对焦，对焦精确度高，在静态场景下表现优秀。
相位检测对焦利用相位差测量目标物体的位置信息，对焦速度快，适用于拍摄运动物体或低光条件下。
PDAF对焦技术原理解析及生产应用
ＰＤＡＦ对焦技术扮演 了重要的角色。
１００％，而 常规 ＰＤＡＦ仅有 ２－３％。２ＰＤ助 力下 纯使用相位对焦 ，在失效情况下可 能会 导致手
ＰＤＡＦ技 术 ，英 文 全 称 是 相 位 对 焦 （Ｐｈａｓｅ 的对 焦 速 度 从 ３５０ｍｓ提 升 至 ２００ｍｓ， 并 且 在 黑 机 无 法 对 焦 的尴 尬 。
２ ＰＤＡＦ技术现有 的分类及发展趋势
传 统 的对焦 方 式为 反差 对焦 ， 以图像画
目前 ＰＤＡＦ技 术 大致 可 以分 为常 规 四大 面 的对 比度作 为参考标准，对焦过程选取对 比
类 ，ＰＤＡＦ，２ＰＤ， ｌｘ２ＰＤ，４ＰＤ。
度 最 高 的 点 作 为 对 焦 清 晰 点 。马 达 驱 动 镜 头 从
电子技术 · Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ＰＤＡＦ对焦技术原 理解析 及生产应用
文 ／蔡 赞 赞
Ａ ： Ｅｆｅｃｔｉｖｅ Ａｐｅｒｔｕｒｅ；
ＤＣＣ： 通 过 左 右 ｓｈｉｅｌｄ ｐｉｘｅｌ之 间 的 差
ＰＤＡＦ 是 Ｐｈａ Ｓｅ Ｄｅｔ ｅｃｔ ｉｏｎ Ａｕｔｏ Ｆｏｃｕｓ（相 位 检 测 对 焦 ） 的 缩写 ，将 感光 芯 片采 集到 的相 位 差作 为 对 焦的依 据 。本 文 旨在解 析 ＰＤＡＦ技 术，从构造及算法原理 ， 其 分类 及发 展 态势 ，该技 术 的 生 产要点 ，以及如何在手机端应用 ， 等等 。本丈作 为一篇 手机 ＰＤＡＦ对 焦技 术 理论 结合 实际应 用 的详 细 解析 报 告 ， 旨在 为 更多 的行 业 工
的左右两 只眼睛，根据 两只眼睛看到物体 的角 推 出时 间虽然 比 ２ＰＤ更 晚，但 是市 场接 受度
度不 同，可以计 算出对焦是否准确 ，以上就 是 却 更高 ，得 益 于它 在暗 态环 境 下对 焦能 力 的 参考文献
pd对焦算法 -回复
pd对焦算法-回复PD对焦算法是一种常用的摄影技术，它可以帮助摄影师在拍摄过程中准确对焦，以保证图像的清晰度。
在本文中，我们将深入探讨PD对焦算法的原理、工作原理以及如何使用这种算法来提高摄影效果。
首先，让我们来了解PD对焦算法的原理。
PD对焦算法是通过使用相位差检测来测量焦平面上的光线误差，并根据误差大小来判断焦距。
具体说来，相位差检测是通过测量从镜头进入相机的光线经过透镜折射后在感光器上相遇的方式来完成的。
当光线通过镜头进入相机时，它们会被分成两束，然后分别通过独立的光路到达感光器。
这两束光线之间的相位差可以用来计算物体的焦距。
因此，通过测量相位差，我们可以确定相机是否对焦正确。
接下来，让我们看看PD对焦算法的工作原理。
PD对焦算法最常用于单反相机和一些高级傻瓜相机中。
这些相机通常配备了用于相位差检测的传感器，这些传感器位于相机的对焦系统中。
当摄影师按下快门按钮时，相机会利用对焦系统捕捉场景中的两个相位差，并通过计算这两个相位差的差异来确定焦距。
根据这个差值，相机会调整镜头的位置，以达到正确的焦距。
一旦相机确定了焦距，它就会发出一个信号，使镜头停止移动，并将图像定格。
通过这种方式，PD对焦算法可以帮助摄影师在拍摄过程中准确对焦。
现在，我们来看看如何使用PD对焦算法来提高摄影效果。
首先，要确保相机的对焦模式正确设置。
大多数相机都提供了多种对焦模式，如单次对焦、连续对焦和自动对焦等。
选择适合场景的对焦模式可以提高拍摄的准确性和效率。
例如，在拍摄静态场景时，单次对焦模式可能更合适，而在拍摄运动场景时，则应选择连续对焦模式。
其次，要选择正确的对焦点。
相机的对焦点通常位于视图切换器中，通过使用多个对焦点，可以更方便地将焦点放在图像的主体上。
为了确保图像的清晰度，摄影师应将对焦点放在主体的关键部位，如眼睛或人脸上。
此外，在使用PD对焦算法时，了解相机和镜头的性能也是非常重要的。
不同的相机和镜头可能具有不同的对焦速度和精度。
自动对焦工作原理
自动对焦工作原理自动对焦是摄影设备中的重要功能，它可以帮助摄影师快速、准确地对焦目标，以获得清晰的图像。
其工作原理可以分为两类：被动对焦和主动对焦。
被动对焦是指利用相机或者镜头上的传感器来检测图像的焦点位置，然后通过调整镜头来实现对焦。
这种方法广泛应用在自动对焦相机中。
被动对焦最早采用的技术是利用对焦传感器。
对焦传感器通常位于相机的下方，它们用于检测图像中的对比度变化。
当光线从镜头通过之后，它们会分散到对焦传感器上，根据图像的对比度差异来计算出焦点位置。
对焦传感器会将这些数据传输给相机的对焦系统，然后对镜头进行调整，使焦点位置和传感器检测到的焦点位置一致。
近年来，相机制造商还引入了更为先进的对焦技术，例如相位检测对焦（Phase Detection Autofocus，简称PDAF）。
PDAF是利用成像传感器上的相位检测像素阵列对光线进行定位，从而计算出焦点位置。
相位检测像素阵列是一种特殊的像素布局，它利用了成像传感器上的每个像素的分布规律来检测相位差。
通过分析相位差，相机可以确定焦点位置，并调整镜头实现对焦。
相位检测对焦可以实现更快的对焦速度和更准确的对焦结果。
与被动对焦不同，主动对焦是由摄影师手动进行的。
在手动对焦模式下，摄影师可以通过调整镜头环或者摄影设备上的对焦环来实现对焦。
这种方法要求摄影师具备一定的经验和技巧，需要时刻观察和调整焦点，以确保图像的清晰度。
总结来说，自动对焦的工作原理是利用相机或者镜头上的传感器来检测图像的焦点位置，然后通过调整镜头来实现对焦。
被动对焦采用了对焦传感器或相位检测像素阵列来检测焦点位置，从而实现精确的对焦。
而主动对焦需要摄影师手动调整镜头来实现对焦，其依赖于摄影师的经验和技巧。
随着技术的不断发展，自动对焦功能在摄影设备中的表现越来越优秀，能够帮助摄影师更好地捕捉到细节清晰、画面锐利的图像。
sony pdaf评估标准
sony pdaf评估标准
PDAF（相位检测自动对焦）是评估相机性能的重要指标之一，其评估标准主要包括以下几个方面：
1. 对焦速度：理想的PDAF系统应能在瞬间完成对焦，特别是在拍摄动态场景时，快速的对焦能力有助于捕捉转瞬即逝的精彩瞬间。
2. 对焦精度：指相机能否准确地将焦点放在拍摄对象上。
高精度的PDAF 系统能确保照片的清晰度和细节表现。
3. 覆盖范围：PDAF的覆盖范围也是评估其性能的重要标准之一，它决定了相机的对焦能力在水平和垂直方向上的范围。
4. 对焦深度：对焦深度指的是相机在保持对焦的同时，允许拍摄对象前后移动的距离。
5. 稳定性：即使在复杂的环境条件下，如低光照、高反差、低对比度等，PDAF系统也应能保持稳定的工作状态。
6. 兼容性：PDAF系统应与不同型号的镜头和传感器兼容，以确保最佳的性能表现。
7. 可靠性：系统应能在长时间内保持高可靠性，避免因环境因素或使用磨损而出现故障。
8. 成本：除了性能表现外，PDAF系统的成本也是评估的重要标准之一。
9. 易用性：PDAF系统的操作应简单易懂，用户界面友好。
10. 兼容性：PDAF系统应与各种类型的镜头和传感器兼容，以确保最佳的性能表现。
总的来说，PDAF评估标准是多方面的，包括性能、稳定性、兼容性、可靠性、成本和易用性等。
在实际应用中，可以根据具体需求选择适合的PDAF 系统。
PDAF对焦技术原理解析及生产应用
PDAF对焦技术原理解析及生产应用作者：蔡赞赞来源：《电子技术与软件工程》2018年第09期摘要 PDAF是Phase DetectionAuto Focus（相位检测对焦）的缩写，将感光芯片采集到的相位差作为对焦的依据。
本文旨在解析PDAF技术，从构造及算法原理，其分类及发展态势，该技术的生产要点，以及如何在手机端应用，等等。
本文作为一篇手机PDAF对焦技术理论结合实际应用的详细解析报告，旨在为更多的行业工作者提供更多的信息参考，从根本上理解该技术，为该技术的应用和改善打下良好的基础。
【关键词】智能手机相位差对焦生产应用手机摄像头技术在近几年也发生了突飞猛进的发展，自动对焦技术的发展便是其中重要的部分。
以前的手机在拍照时，对焦会有一个拉风箱的效果，但是近期高端手机上的对焦，这种效果越来越短甚至于无，我们的相机似乎拍摄哪个画面都会是清楚的，用户几乎感觉不到摄像头在对焦，用户体验更优。
在这其中，PDAF对焦技术扮演了重要的角色。
PDAF技术，英文全称是相位对焦（PhaseDetection Auto Focus）。
手机模组里面感应图像的部分为感光芯片，每个像素点都在感应图像。
如果把间隔一段距离的对称的两个像素点，分别遮盖像素点的左半边和右半边.相当于人的左右两只眼睛，根据两只眼睛看到物体的角度不同，可以计算出对焦是否准确，以上就是PDAF的基本原理。
1 PDAF的原理和算法详解PDAF的“左右眼睛”在看同一个物体的时候，会产生一定的视觉差异，即相位差（PD 值），手机调用PD值作为对焦的计算，实现完整的PDAF过程。
Shield Pixel的能量值是以列为单位计算。
分别提取每列的Left PD Pixel的信号值，和Right PD Pixel的信号值，并描成对应的曲线。
提取Left PD曲线和Right PD曲线的峰值，两者之间的差异值为相位差，相位差与L/R位移量有一定的转换公式。
A： Effective Aperture;D： PD值：L：当前镜头与远焦镜头位置的差异;F：焦距：m：镜头移动范围。
精度高速度快厂商爱--详解PDAF相位对焦
精度高速度快厂商爱--详解PDAF相位对焦沃尔顿【期刊名称】《个人电脑》【年(卷),期】2015(000)008【总页数】2页(P99-100)【作者】沃尔顿【作者单位】【正文语种】中文2015年，一些国产厂商开始大肆炒作PDAF相位对焦技术这一概念，一时间只要是旗舰机的新品发布会上PDAF这几个字母几乎必被提及。
在今年新发布的产品中，OPPO R7、vivo X5Pro、乐视的乐1 Pro甚至是售价不到千元的ono手机（TCL）都支持相位对焦技术了。
那么，究竟什么是相位对焦技术，它的优势和劣势又是什么呢？智能手机的圈子就是这样，每隔一段时间就得上点所谓“黑科技”，而只要在一款产品上得到应用马上就会大范围普及。
用上面这段话形容手机摄影技术的发展并不为过，继背照式CMOS、6P镜片组、双色温闪光灯烂大街后，PDAF相位对焦技术也有“烂大街”的趋势了。
相位对焦是一种新出现的手机镜头说到相位对焦技术其实早在2014年初发布的三星S5上就已经得到应用，只不过当时三星似乎并没有把它当成一个概念加以炒作，而只是简单地称其“大幅提高了对焦速度”。
下半年发布的苹果iPhone 6将其称为Focus Pixels，基本上也是同一个意思。
而到了2015年，一些国产厂商开始大肆炒作PDAF相位对焦技术这一概念，一时间只要是旗舰机的新品发布会上PDAF这几个字母几乎必被提及。
在今年新发布的产品中，OPPO R7、vivo X5Pro、乐视的乐1 Pro甚至是售价不到千元的ono 手机（TCL）都支持相位对焦技术了。
那么，究竟什么是相位对焦技术，它的优势和劣势又是什么呢？速度慢但精准的反差对焦首先我们扒开PDAF的外衣，它的全称是Phase Detection Auto Focus，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。
通常而言相机的自动对焦方式有两种：反差对焦和相位对焦。
1.2 新技术介绍-相位对焦
新技术介绍New Technology introduction 相位对焦PDAF(Phase Detection Auto Focus)所谓反差式对焦，就是基于镜头在不同位置上成像的画面有差异来找最佳聚焦点，镜头被马达驱动朝某个方向，当镜头移动到某一位置上时，对当前的图像的某个区域的数据分析计算，），并同时记录下镜头的位置，镜头被持续移动多段距离后得到一组数值，找到这组数字的最大值对应的镜头位置，驱动镜头回到该位置最终实现自动对焦。
远景近景衡量反差量的值一般称为FocusValue,目前手机各个平台普遍参考以下公式（m,n代表ROI区域的长宽）通常手机摄像头对焦时会有一个位置表来控制移动。
以MTK 平台为例，对焦时一般从镜头的第0步起始Pos.值按表对应的序号递增。
如图，在第4步200 Code 时FV 最大，第5步FV 开始下降。
手机在进行搜索时，一般发现有下降，会停止向前搜索。
然后通过曲线拟合算法计算出最清晰点。
手机厂商为了提高对焦速度，通常减13-18之间），提高马达每步code ，这样的做法往往会造成一个问题，有些位置无法准确对焦到最清晰点。
如图，实际最清晰点在第4步和第5步之间。
由于拟合算法只是理论估算的最清晰点，这个清晰点往往并不是最清晰的，精度随着步距变大而变小。
解像力变化曲线No.507092160200240280425FV.Pos.最清晰点数字化影像传感器发展到现在，这种对焦方式应用非常之广，在追求手机轻薄的今天，目前几乎所有的手机，平板摄像头，小型数码相机，都是采用这种对焦方式。
优点：成本低廉，主机只需要能分析图像数据的ISP或MCU，就能实现自动对焦，不需要额外的辅助设备或器件，模组体积可以做小。
基于图像处理，对焦点可以任意设置。
用户可以对画缺点：基于搜索算法，对焦时间长，对焦精度与时间成反比，想对焦精度高，必须要搜索更多的点，对焦总时间就会加大，而且每步对焦时间依赖于Sensor的FPS和马达的移动速度和稳理想薄透镜的一个经典物像共轭关系的光学公式：从设计上是已知的，拍摄时如果能从当前环境知道目标的物距或像距的任何一个数字，那么就能立即得到镜头应该朝那个方向移动和移动多少距离才能到焦点位置。
双核相位对焦原理
双核相位对焦原理English:The dual-core phase detection autofocus (PDAF) principle is a technology used in digital imaging to improve the speed and accuracy of focusing on a subject. This technology is based on the concept of splitting the incoming light into two separate paths, which are then analyzed by two separate image sensors. By comparing the phase difference between the two paths, the camera can quickly and accurately determine the correct focus position. This dual-core PDAF system is commonly used in modern digital cameras and smartphones to ensure fast and precise autofocus, especially in low-light and high-speed shooting conditions.中文翻译:双核相位对焦原理是数字成像中使用的一种技术，用于提高对主体的对焦速度和准确性。
这项技术基于将进入的光线分成两条独立的路径，然后由两个单独的图像传感器进行分析的概念。
通过比较两条路径之间的相位差，相机可以快速准确地确定正确的焦点位置。
这种双核PDAF系统通常用于现代数码相机和智能手机中，以确保在低光和高速拍摄条件下快速精准的自动对焦。
相位检测对焦 原理
相位检测对焦原理相位检测对焦是一种常用于数码相机和摄像机中的对焦技术，其原理是通过检测图像上的相位差异来实现对焦功能。
相位差是指从目标物体反射出的光线到达相机成像平面上的不同像素点之间的距离差，从而可以计算出目标物体到相机的距离。
现代相机中常用的相位检测对焦系统通常是通过将成像区域分成多个小区域，每个小区域上有一对相位检测像素。
这些像素对之间的差异可以表示为一个信号，通过分析这个信号的相位差异，相机可以计算出物体的位置和距离，从而实现对焦。
具体而言，相位检测对焦可以分为两种主要方法：传统相位检测对焦和双像素相位检测对焦。
传统相位检测对焦方法是通过使用一个辅助传感器或反射式对焦的方式来实现的。
辅助传感器一般位于相机的底部或背部，并通过镜头下方的反射板接收到反射的光线。
通过分析反射光线的相位差异，相机可以计算出目标物体的位置和距离，从而进行对焦。
双像素相位检测对焦是一种更先进的相位检测技术，它利用图像传感器上的像素结构来进行对焦。
在双像素相位检测对焦中，每个像素都被分成两个子像素，每个子像素上有一对相位检测像素。
通过分析这两对子像素之间的相位差异，相机可以计算出目标物体的位置和距离，并进行对焦。
双像素相位检测对焦的原理是通过利用焦平面上的两个子像素，分别对应于光圈的两侧，进行相位差检测。
当图像处于对焦位置时，两个子像素上的像素值差异最小；而当图像偏离对焦位置时，两个子像素上的像素值差异增大。
通过计算两个子像素间的像素值差异，相机可以实时得到目标物体到相机的距离，从而实现对焦。
相位检测对焦技术具有诸多优点，首先是对焦速度快，可以实现实时对焦的需求。
其次是对于移动物体或视频拍摄等场景，相位检测对焦可以提供更加精准的对焦效果，使得拍摄的图像清晰无误。
此外，由于利用相机自身的成像系统进行对焦，相位检测对焦也可以实现小型化设计，降低产品成本和体积。
然而，相位检测对焦也存在一些限制。
首先是对焦的范围有限，一般只能对焦到主光轴上的特定距离范围内。
相位对焦--Phase Detection AF
光线汇聚面
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向左移动lens的位置，光线汇聚面在成像面的前方，成像为模糊的像 成像面 物体
Lens
光线汇聚面
同样向右移动lens的位置，光线汇聚面在成像面的后方，成像为模糊的像 成像面 物体
光线汇聚面 Lens
我们以最后一个成像现象为例，把成像面一分为二
成像面 物体
Lens
光线汇聚面
这时，如果我们把上半个成像面和下面半个成像面独立成两个成像面， 那么我们会得到两幅图像。
Sony LearnTV - Phase and Contrast Detection and the A6000 with Hybrid AF.mp4
Canon - How Dual Pixel CMOS AF works.mp4
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ห้องสมุดไป่ตู้
实例二：Dual Pixel CMOS 每个像素内做了2个独立的光电二极管，在相位检测时独立工作， 成像时作为一个Pixle读取电荷。能够精确计算出相位差并确定出马 达应该挪动的距离，对焦速度更快。
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实例三：独立的AF Sensor 有一个专用的AF Sensor用于相位对焦，通过分光镜把一部分 光线引入到AF Sensor。
一种AF Sensor的各类对焦Pixle的结构
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eg.Canon EOS 1Ds Mark III 不同的F/No.采用不同的对焦点（依据？）
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三、相位对焦优劣势
1、优势： A）对焦速度快
不用判断马达移动方向，并且一些功能强大的技术能够比较 精确计算出相位差。
2、劣势 A）对光线比较敏感
B）Hybir CMOS AF影响图像质量
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我们把成像的物体从一个点换成 一条线的时候，能够看到如右图 的成像规律。 由于本身成像面位置的不同，导 致从lens两个不同方向射入的光 线成像有位置上的差异，也就是 相位差。 并且可以根据位置差的方向性， 判断出镜头应该向哪个方向移动 才能得到清晰的像。
对焦技巧（一）：如何衡量相机的对焦性能？
对焦技巧（一）：如何衡量相机的对焦性能？对于摄影者，都知道要想拍摄到一个清晰的主体画面，那就必须对焦对在主体上，否则就会不清晰。
然而有时候，相机的对焦系统虽然在工作，可是对焦却不清晰，导致主体的画面模糊。
出现这种情况的原因，就在于相机的对焦性能。
今天我就要分享的就是相机的对焦性能，接下来的文章会继续分享更相机对焦有关的内容，包括自动对焦、手动对焦以及对焦技巧。
对焦定义在讲相机的对焦性能之前，要了解什么是对焦。
对焦也叫做对光，聚焦，就是要让相机拍出来的照片清晰。
相机对焦基本原理是：在相机拍摄前调整，焦点的距离，通过镜头中镜片组的前后移动，改变像距和物距的位置，使物成的像恰好落在相机感光元件上。
这类似于人眼看物体，当人眼目光聚焦到所看物体时，物体从一个模糊到清楚成像的过程，就叫对焦。
现在相机的对焦方式是被动式自动对焦，又叫TTL自动对焦。
早期的相机自动对焦通常是相机向被摄物体发射一束红外射线，根据反射回来的光信号来测量相机和被摄物体的距离，再控制镜头镜片组移动，改变像距和物距的位置，以实现自动对焦。
这种方式有时候会出错，无法准确对焦，因此，随着对焦技术的完善，如今的相机对焦改为通过镜头成像来判断是否准确对焦，这种对焦是被动式的，英文全称称为Through the taking lens，简称TTL自动对焦。
对焦技术衡量相机的对焦性能是否优越，需先了解相机相应的对焦技术。
对于相机而言，自动对焦方式有两种：相位对焦和反差对焦。
相位对焦的工作原理是通过感光元件上的像素之间的距离及其变化等来决定对焦的偏移值从而实现准确对焦，可以理解是否是同一个点进来的光线，它们的相位是否一致，当相位一致也就精准合焦。
反差对焦的工作原理是根据焦点处画面的对比度变化，去寻找对比度最大时的镜头位置，也即是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，找准准确对焦的位置。
手机对焦方式解析PDAF激光ToF对焦的差别
手机对焦方式解析PDAF激光ToF对焦的差别现如今，拍照已经成为了用户选购手机的核心需求之一。
因此各大厂商也在手机拍照上从硬件到软件进行了无所不用其极的“全面升级”。
诸如一亿像素、底大一级压死人等功能的宣传我们已经比较熟悉，但是对于PDAF 相位对焦、全像素多向对焦、激光对焦乃至ToF 摄像头等功能，依然还是比较陌生。
因此，我们今天就来盘点一下手机常用的对焦方式。
一、相位对焦（Phase Detection Auto Focus）相位对焦的全称是“相位检测自动对焦”，是目前手机拍照领域的主流对焦方式。
相比于之前的反差对焦方式，相位对焦方式对焦速度更快。
这种取材于单反的对焦方式的原理是通过感光元件上预留出一些遮蔽像素点来充当自动对焦传感器，专门用来进行相位检测。
通过比对左右两侧像素点的距离及其变化等来决定对焦的偏移值从而实现准确对焦。
在整体相位检测焦点位置之后，镜头驱动模块会将镜片组进行移动合焦，因此在时间花费上会更短。
在整体相位检测焦点位置之后，镜头驱动模块会将镜片组进行移动合焦，因此在时间花费上会更短。
不过PDAF也不是全无缺点：因为PDAF对焦方式需要单独像素进行检测，因此对光照条件要求更高。
在暗光环境下，由于对焦采样区域光线不足，所以PDAF对焦速度往往会减慢。
在这种情况下，一般手机就会选择开启反差对焦。
反差对焦的原理是通过对焦区域进行对比度检测。
同时通过对焦马达驱动镜头模组镜片逐步移动，并实时记录对比度数值，当完成一次镜片全部位移之后系统就会得出反差最大的位置，最后再回到对比最大值的地方来完成对焦过程。
这种对焦方式并不需要PDAF那样单独放出相位监测像素点，所以在成本上要更低。
而在对比度比较明显的情况下，反差对焦也能取得不错的效果。
二、激光对焦（Laser Detection Auto Focus）相位对焦和反差对接需要依赖于物体反光来进行对焦，因此也被成为被动式对焦。
而激光对焦被成为主动式对焦，也可以叫做测距式对焦。
相机中相位片的作用
相机中相位片的作用相位片是相机中的一个重要组件，它在成像过程中起着关键的作用。
相位片是一种光学元件，通过改变光的相位来实现对图像的调整和优化。
在相机的镜头系统中，相位片通常位于镜头前部的光学路径中，与其他光学元件配合工作。
相位片可以起到相位对焦的作用。
在相机中，相位对焦是一种常用的对焦方式，它可以实现快速、精确的对焦。
相位片通过引入光的相位差，使得相机能够更准确地检测到焦平面上的物体，从而实现对焦的精确控制。
相位对焦不仅适用于静态图像拍摄，也适用于动态场景的拍摄，能够满足不同拍摄需求。
相位片还可以用于消除光的相位差，减少图像的畸变。
在光线通过镜头系统时，由于光线在不同介质中传播速度的差异，会导致光的相位差，从而引起图像的畸变。
相位片可以通过调整光线的相位，将不同波长的光线重合在同一焦平面上，从而减少图像的畸变，提高图像的清晰度和质量。
相位片还可以用于调整图像的对比度和亮度。
通过改变光的相位，相位片可以调节光的干涉和衍射效应，从而实现对图像的对比度和亮度的调整。
相位片可以增强图像的细节和层次感，使图像更加丰富和生动。
除了以上作用，相位片还可以用于实现光学降噪和抗震动功能。
在长曝光或高感光度拍摄时，由于光线的强度较低或相机的抖动，会导致图像出现噪点或模糊。
相位片可以通过调整光的相位，抑制光线的干扰和扰动，从而减少图像的噪点和模糊，提高图像的清晰度和稳定性。
相位片在相机中有着重要的作用。
它可以实现相位对焦、消除光的相位差、调整图像的对比度和亮度，以及实现光学降噪和抗震动功能。
相位片的应用不仅可以提高图像的质量和清晰度，还可以满足不同拍摄需求，为摄影爱好者和专业摄影师提供更多的拍摄可能性。
随着相机技术的不断发展和创新，相位片的作用也将不断得到优化和提升，为摄影领域带来更多的突破和进步。
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详细讲解（反差式自动对焦与相位检测对焦）原理
本帖最后由民心于 2011-1-1 12:16 编辑
此帖更加详细的讲解两种自动对焦原理，普及技术贴。
近日富士推出一款F305EXR采用了独特的相位检测自动对焦系统。
与单反相机不同，该机将CCD中内置相位侦测像素。
这种传感器上的成对相位检测传感器的工作方式
与DSLR的传感器相似。
富士对焦专用像素
对比检测自动对焦在检测到最大对比度之前不断调整，因而速度较慢，相位检测自动对焦与其不同，它将入射光线分成成对的图像，执行一次相位差计算以确定对焦调整的精确方向和调整量，富士测试自动对焦检测速度最高达约0.158秒。
从富士的介绍上我们对两种自动对焦的特点有了初步了解，那么我们看看他们
的区别：
对比检测自动对焦(反差式对焦)
对比检测自动对焦系统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。
对比自动对焦原理(图片源自新摄影)
对焦过程：随着对焦镜片开始移动，画面逐渐清晰，对比度开始上升；当画面最清晰，对比度最高时，其实已经处于合焦状态，但相机并不知道，所以会继续移动镜头，当发现对比度开始下降。
进一步移动镜片，发现对比度进一步下降，相机知道已经错过焦点；镜片回退至对比度最高的位置，完成对焦。
这个过程的重复“确认”就是富士所说的“测到最大对比度之前不断调整”
相位检测自动对焦：
相位检测对焦比反差对焦多出一些硬件部分。
包括一个分离镜头(和线性传感器图像通过分离镜头分离出2个图像，然后通过线性传感器检测出两个图像之间的距
离。
相位自动对焦原理(图片源自新摄影)
现代相位检测对焦系统中的传感器部分比上面的要复杂很多，一般是组合多个不同方向的线性传感器，形成多方向的反差检测。
这些多出硬件部分无疑增加成本，
结构也更复杂。
镜头进来的光线，大部份向上反射到五菱镜，再送到观景窗，一部份穿过反光
镜，再向下反射送给对焦模块
可以看到反光镜后，向下分光反射给对焦模块的镜片
由于对焦过程是在拍摄之前，而且会将原光束进行分离。
所以最终到达线性传感器上的光线会变得很弱。
所以这种对焦方式对原始光线的要求会比较高。
光线不足会很大程度的减弱对焦的成功率和速度。
这也是对焦系统有光圈要求以及一些单
反相机具备对焦辅助灯的原因。
相比反差式的需要来回多次“错过”准确焦点的位置来对焦的方式，相位式对焦在一开始的时候就可以通过相位检测的信号来判断当前的焦点位置是靠前还是靠后。
并且准确的告诉镜头驱动模块，应该将镜片向哪个方向移动。
而且在准确焦点位置的时候，相位检测系统可以准确的知道当前已经处于合焦状态。
不需要再重复来回移动对焦镜片组。
所以在速度上会比反差式对焦快很多。
简单来说相位侦测对焦更快但是对光线要求较高，对比侦测对焦结构简单、硬件少、光线要求低但会“犹豫”对焦慢。
两者各有其优势。
由于富士Super CCD EXR采用内置相位检测像素，这就是相当于将单反中独立的线性传感器(专用对焦)集成到用来成像的主传感器上，传感器同时具备对比检测
和相位检测自动对焦功能。
富士对焦像素工作原理
这两种对焦方式之间智能选择。
在大多数场景，尤其是昏暗的场景下，传统的对比检测自动对焦能够拍摄出漂亮的效果，但在拍摄高对比度对象或使用长变焦时较难对焦。
该系统可以瞬间切换到相位检测自动对焦，快速精确地拍摄这些场景。
富士抓住两种对焦方式对光线要求的差异，择优使用，同时由于集成的原因，结构
简单、硬件也减少，可谓各展所长。
然而富士这一突破是具有深远意义的，就小编所知，这种在图像传感器上集成
专用对焦像素的做法并非富士一家。
(一)索尼专利
据国外媒体爆料，索尼有一专利与富士思路相同，也是在主图像传感器上做相
位侦测对焦。
索尼专利反光镜抬起图像传感器直接对焦
索尼对焦像素排布
索尼为了克服没有分光器，将感光组件上的"对焦点区域"设计一排专用的对焦像素，这排像素是由A，B两组像素组成，交错排列，如果我们单看A 与单看B，可以将这条对焦像素视为两条独立的线性传感器，与单反中的AF线形传感器一样， A
与B接收同来自一光源的光。
要让A，B两组传感器分别接收到来自镜头不同方向的光，索尼在对焦用像素上设计两层交错的光栅遮光，让所有A像素和B像素只能接受一个方向的光，这样就起到单反相位对焦系统中分离镜头的作用。
(二)尼康专利
无独有偶，国外媒体09年8月曝光尼康一个专利，与索尼相似，也是要在图像
传感器上做文章，增加用于对焦的像素。
尼康第一种对焦像素排布
专利中对焦像素是在传感器里面相关位置(对焦区域)插入一些专门用来对焦的像素。
虽然这样会导致一些马赛克像素数据合成错误，但专利说这些错误不会容易
被人眼容易观察。
这是第一种对焦像素的结构，表面没有马赛克彩色滤镜，形状为上下半圆形，这样可以产生对焦误差信号。
实际上与单反相机的相位差传感器结构类似，优点是
对焦速度大大提高。
另外一种结构，两个水平条，以及对焦像素结构。
(三)佳能专利
索尼、尼康都有专利在手，佳能自然也不甘落后，今年7月国外媒体爆出佳能
也有类似专利技术。
佳能专利相机信息(USPTO App. No.12/664，529 )中可能将会在主要图像传感器的单个像素感光点上，加入更快的相位差侦测式自动对焦系统。
对焦侦测识别感光像素用于图像传感器上后，针对视频拍摄能力将有所提高。
佳能专利
将用于AF传感器塞进图像传感器里的思路，几家公司想到一处绝非偶然，这种更高集成化的想法，符合未来趋势，尼康和索尼把水平感应点和垂直感应点排列成线状，而佳能是把水平和垂直感应点各一个为一组，平均分散在感光组件上，虽然
办法稍有差异，但殊途同归。
前文为何说富士改突破时具有深远意义的呢？四家公司中，仅有富士将专利变成实物产品，而其他三家还处于纸面上。
但这说明相机厂商尤其几位巨头已经看到
这种设计的发展前景。
尼康和佳能目前都有研发单电相机(EVIL)的风声，而AF系统恰恰是单电一大软肋，目前的单电相机都是对比检测自动对焦系统，前文已经介绍过这种对焦的问题，那么要想让单电在对焦上突破，还不必效仿单反复杂结构，办法只能在图像传感器上做做文章，二合一的做法也就成了必然。
这种创新不仅仅对主要使用对比检测自动对焦系统的便携DC、单电相机有好处，而且现在不少单反相机具备了实时取景和视频拍摄能力，在拍摄视频(或实时取景)时，单反同样使用对比侦测对焦，对焦慢，成为目前单反实时取景、视频拍摄一
大诟病。
索尼曾设计用另一块传感器来替代主图像传感器完成实时取景，该传感器设计到五面镜当中，这样就不在用主图像传感器反光镜会碍事的问题，这样通过反光镜反射，有这块专用传感器实时取景，对焦上仍然使用单反原有的相位对焦系统，这
也就是为何索尼这种设计的相机实时取景情况下对焦速度快的原因。
不过，这种方式并不是真正最终成像的传感器来实时取景。
所见并非百分百所得，两者不能完全划等号。
由于这种设计依仗五面镜中活动镜片改变光路，也就是说只能使用空腔五面镜，而不能使用实心的五棱镜。
五棱镜的反射率高，光路中光线损失少，取景视野更为明亮清晰等好处就要舍弃，也就是说为了实时取景快速AF，
只能忍受光学取景器素质下降。
所以富士该做法是治根的，单反的图像传感器可以相位侦测对焦，那么实时取景对焦拍摄、视频短片AF都迎刃而解。
因为是图像传感器的一次变革，对整个数码相机家族都是有大大的好处，尤其对正在兴起的单电相机，无疑是一剂强心剂。
对于这种集成设计还存在一些问题。
成像时这些“插班生”并不参与成像，马赛克合成会出现问题，这种画质上的补偿如何来做？这些对焦像素如何安排位置保证精度同时将画质影像降到最小？对焦像素增加另一个角度来看就是在将少参与成像的像素数量，如何来保障画质也是一个问题，包括前文提到富士新品有待实际测试来验证。
当然最理想的是这些像素个个都是全能的，既能够成像也能够对焦，不
过这有待未来技术的突破。