數(shù)碼相機(jī)自動(dòng)對焦原理是什么？

自動(dòng)對焦（Auto Focus）是利用物體光反射的原理，將反射的光被相機(jī)上的傳感器CCD接受，通過計(jì)算機(jī)處理，帶動(dòng)電動(dòng)對焦裝置進(jìn)行對焦的方式叫自動(dòng)對焦。它多分為二類：一是主動(dòng)式，另一個(gè)則是被動(dòng)式。原從基本原理來說，自動(dòng)對焦可以分成兩大類：一類是基于鏡頭與被拍攝目標(biāo)之間距離測量的測距自動(dòng)對焦，另一類是基于對焦屏友租胡上成像清晰的聚焦檢測自動(dòng)對焦。測距自好攔動(dòng)對焦：測距自動(dòng)對焦主要有紅外線測距法和超聲波測距法。紅外線測距法 該方法的原理是由照相機(jī)主動(dòng)發(fā)射紅外線作為測距光源，并由紅外發(fā)光二極管間構(gòu)成的幾何關(guān)系,然后計(jì)算出對焦距離。超聲波測距法 該方法是根據(jù)超聲波在數(shù)碼相機(jī)和被攝物之間傳播的時(shí)間進(jìn)行測距的。數(shù)碼相機(jī)上分別裝有超聲波的發(fā)射和接收裝置，工作時(shí)由超聲振動(dòng)發(fā)生器發(fā)出持續(xù)超聲波，超聲波到達(dá)被攝體后，立即返回被接收器感知,然后由集成電路根據(jù)超聲波的往返時(shí)間來計(jì)算確定對焦距離。紅外線式和超聲波式自動(dòng)對焦是利用主動(dòng)發(fā)射光波或聲波進(jìn)行測距的，稱之為主動(dòng)式自動(dòng)對焦。聚焦檢測自動(dòng)對焦聚焦檢測方法主要有對比度法和相位法對比度法 該方法是通過檢測圖像的輪廓邊緣實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對焦的。圖像的輪廓邊緣越清晰，則它的亮度梯度就越大，或者說邊緣處景物和背景之間的對比度就越大。反之，失焦的圖像,輪廓邊緣模糊不清，亮度梯度或?qū)Ρ榷认陆?；失焦越遠(yuǎn)，對比度越低。利用這個(gè)原理，將兩個(gè)光電檢測器放在CCD前后相等距離處，被攝影物的圖像經(jīng)過分光同時(shí)成在這兩個(gè)檢測器上型純，分別輸出其成像的對比度。當(dāng)兩個(gè)檢測器所輸出的對比度相差的絕對值最小時(shí)，說明對焦的像面剛好在兩個(gè)檢測器中間，即和CCD的成像表面接近，于是對焦完成。b 相位法 該方法是通過檢測像的偏移量實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對焦的。

各種自動(dòng)對焦方式各有其局限性。例如紅外測距和超聲測距的對焦方法，當(dāng)被測目標(biāo)對紅猛昌姿外光或超聲波有較強(qiáng)的吸收作用時(shí)，將使測距系統(tǒng)失靈或?qū)共粶?zhǔn)確;而對比度法聚焦檢測受光照條件的制約，當(dāng)光線暗弱或被攝體與背景明暗差別很小時(shí)，對焦就會(huì)有困難，甚至失去作用。第一點(diǎn)原因無論自動(dòng)對焦還是手動(dòng)對焦都無法避免，特別是在使用長焦距、大光圈、近距離攝影時(shí)，由于所獲得景深極淺，相機(jī)稍微的偏移都會(huì)發(fā)生照片模糊。這樣的情況下，你只能使用腳架固定死照相機(jī)與鏡頭，而且還要確保三腳架能提供可信任的穩(wěn)定性和吸震性。后三者就是自動(dòng)對焦的專屬了當(dāng)聚焦面與網(wǎng)絡(luò)板重合時(shí)，通過網(wǎng)格板透光線條的光同時(shí)到達(dá)其迅坦后面的兩個(gè)受光元件。而當(dāng)離焦時(shí)，光束只能先后到達(dá)兩個(gè)受光元件，于是它們的輸出信號(hào)之間有枝絕相位差。有相位差的兩個(gè)信號(hào)經(jīng)電路處理后即可控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)來調(diào)節(jié)物鏡的位置，使聚焦面與網(wǎng)格板的平面重合。

16%的人只使用自動(dòng)對襪桐焦和9%的人只使用手動(dòng)對焦在我看來是一樣難以理解的，前者甚至更為詭異。需知，自動(dòng)對焦不是在任何時(shí)候都能發(fā)揮作用。在弱光情況下，相機(jī)上的對焦輔助燈也只能照亮有限距離的前中景，如對焦遠(yuǎn)處的暗物，現(xiàn)代相機(jī)的自動(dòng)對焦系統(tǒng)均處于失效狀態(tài)。當(dāng)選擇的對焦物體比對焦點(diǎn)還小，或隔著柵欄鐵框?qū)惯h(yuǎn)景，相機(jī)錯(cuò)誤判告山坦斷主體的發(fā)生頻率并不低。對焦無明顯細(xì)節(jié)唯基的天空，純色平面物體，相機(jī)的自動(dòng)對焦失效，對焦鏡片前后移動(dòng)無法定位。以上幾種情況，在使用單次對焦的模式下，相機(jī)的快門無法啟動(dòng)，故我分析，只使用自動(dòng)對焦的人，在拍攝時(shí)將相機(jī)設(shè)置于完全自動(dòng)模式。在該模式下，相機(jī)一般默認(rèn)快門優(yōu)先(非其他曝光模式的對焦優(yōu)先)，稍用力觸動(dòng)快門，拍攝即完成，至于能不能保證畫面清晰，那只能碰運(yùn)氣了。這時(shí)使用手動(dòng)對焦無可厚非。在感光CCD的位置放置一個(gè)由平行線條組成的網(wǎng)格板，線條相繼為透光和不透光。網(wǎng)絡(luò)板后適當(dāng)位置上與光軸對稱地放置兩個(gè)受光元件。網(wǎng)絡(luò)板在與光軸垂直方向上往復(fù)振動(dòng)。

什么是自動(dòng)對焦

導(dǎo)語：所謂對焦，是指調(diào)較相機(jī)鏡頭，使被拍物成像清晰的過程。從前人們要拍照只能進(jìn)行手動(dòng)對焦，慢慢調(diào)較鏡頭令影像清晰，但現(xiàn)在的相機(jī)都有自動(dòng)對焦(AF, Auto Focus)功能，輕輕一按快門，映象就會(huì)自動(dòng)變得清晰。

什么是自動(dòng)對焦 鏡頭上選擇自動(dòng)對焦的按鈕

使用手動(dòng)對焦時(shí)，需要轉(zhuǎn)動(dòng)對焦環(huán)來找清晰的對焦點(diǎn)

對比檢測對焦 VS 相位檢測對焦

現(xiàn)時(shí)主流的自動(dòng)對焦模式，都是對比檢測 (contrast detection) 或相位檢測測 (phase detection)，前者主要用于小 DC 或無反相機(jī)上，后者則主要用于單鏡反光相機(jī)，亦會(huì)有兩者的混合式。原理方面，可參考以下連結(jié)︰

數(shù)碼相機(jī)是怎樣進(jìn)行自動(dòng)對焦的?

對焦前

對焦后

為什么有時(shí)候好難對磨旁焦?

由于被動(dòng)式對焦是靠物件的光線來進(jìn)行對焦，當(dāng)被攝物的光源很弱、反差很低時(shí)，自動(dòng)對焦的速度就會(huì)變得很慢，甚至無法對焦。因此我們在拍攝時(shí)，瞄準(zhǔn)鋒利的邊緣或突顯的紋理來對焦相當(dāng)有用。如拍攝全藍(lán)色的天空會(huì)很難自動(dòng)對焦，但如將焦點(diǎn)指向白云和天空的交界，就會(huì)容易多了。

低光環(huán)境不易對焦，這個(gè)時(shí)間可以將鏡頭瞄準(zhǔn)光源來對焦

自動(dòng)對焦感應(yīng)點(diǎn)(AF點(diǎn))

不少廠商會(huì)強(qiáng)調(diào)相機(jī)相位檢測 AF 點(diǎn)的多寡、類型及排列方式，消費(fèi)者應(yīng)根據(jù)個(gè)人需要而選擇，高端的單反可以有多達(dá)45個(gè)甚至更多的AF點(diǎn)，然而不少相機(jī)只能擁有少至一個(gè)的中央AF點(diǎn)。以下是兩款不同的自動(dòng)對焦感應(yīng)器。

Nikon相機(jī)Viewfinder上的對焦點(diǎn)

相位檢測的 AF 點(diǎn)有分十字型(紅色和綠色)和一字型(藍(lán)色，可見下圖)。以一字型為例，相機(jī)會(huì)使用這條垂直線，來測試直線范圍的對比度。因此，兩條一字型線組成的`十字型AF點(diǎn)，比一字型AF點(diǎn)更為精準(zhǔn)，這也是其中一個(gè)高檔單鏡相機(jī)比入門級(jí)單鏡機(jī)貴的原因之一。

現(xiàn)時(shí)大多數(shù)的最新的數(shù)碼單鏡相機(jī)種，都已采用這類十字型自動(dòng)對焦感應(yīng)器。就單反機(jī)而言，AF點(diǎn)的數(shù)目及準(zhǔn)確性，會(huì)隨光圈的大小而轉(zhuǎn)變。一般而言，光圈越大，能使用的AF點(diǎn)便會(huì)越多，準(zhǔn)確性亦會(huì)越高

自動(dòng)對焦模式：單次對焦衡派和追焦

拍攝靜物時(shí)，使用單次自動(dòng)對焦(One-Shot)無疑是最佳選擇。單次對焦即是你按半下快門按鈕，相機(jī)就自動(dòng)鎖定了對焦距離。

但這方法的缺點(diǎn)是完成對焦后，如主體突然偏離原本位置時(shí)(例如是走來走去的小朋友)，相機(jī)便不懂更新該主體的位置，結(jié)果當(dāng)你一瞎攔橡按下快門，對焦就不準(zhǔn)確，拍攝對象變成不清晰了。

而追焦(人工智能伺服自動(dòng)對焦，即 AI Servo Continuous / AF-C)就是為彌補(bǔ)這不足而誕生的。追焦系統(tǒng)會(huì)不斷連續(xù)對焦，而不會(huì)鎖定。

在對動(dòng)態(tài)物進(jìn)行追焦時(shí)，以下的幾項(xiàng)會(huì)影響自動(dòng)對焦的表現(xiàn)：

1. 該被攝物的移動(dòng)方式(直線/迂回)

2. 被攝物的對比度

3. 光線的充足度

4. 鏡頭的類別

5. AF點(diǎn)的多寡

追焦對拍攝動(dòng)態(tài)相片非常有用

自動(dòng)對焦鎖

在單次對焦下，「自動(dòng)對焦鎖」是一個(gè)不得不認(rèn)識(shí)的相機(jī)功能。只需幾個(gè)步驟就可以完成「對焦鎖定」：

1. 對準(zhǔn)「主角」(任何東西)

2. 把「主角」放在對焦點(diǎn)，如果「主角」是人物，可以瞄準(zhǔn)他的臉

3. 半按快門進(jìn)行對焦

4. 把「主角」成功對焦后，維持半按快門的狀態(tài)，移動(dòng)你的相機(jī)進(jìn)行取景構(gòu)圖

5. 取景構(gòu)圖完畢，全按快門進(jìn)行拍攝，而「主角」依然清晰。

當(dāng)然，這小技巧不單單局限于人像拍攝，其實(shí)只要你不打算將「主角」(可以是任何東西，包括花草樹木、園林實(shí)境等)放在正中間時(shí)，便有機(jī)會(huì)用上這小技巧。 雖然這是很多人都曉得的相機(jī)功能，但并不代表它應(yīng)該被忽視。只要把基礎(chǔ)打好，掌握好拍攝的工具，就能隨心所欲地拍出理想的作品。

*緊記有關(guān)方法只在單次對焦情況下才會(huì)用得上!