手机“自动对焦”是什么原理？

手机的自动对焦本质上是集成在手机ISP（图像信号处理器）中的一套数据计算方法。具体颂裤乎如下：

当取景器捕捉到最原始的图像后，这些图像数据会被当作原始资料传送至ISP中，此时ISP便会对原始数据进行分析，检查图像中毗邻像素之间的密度差异。如果原始图像的对焦是不准确的，那么毗邻的像素密度将十分接近。而此时ISP会有一套单独的算法对这些像素进行调整。

扩展资料：

对焦算法的设计

1、测距法

摄像头发出红外光或超声波（现在也有激光的）并接收返回光线，实现测距，然后借此距离计算物距实现对焦，此方法精度略差，高端机上已较少使用，或作为其他方法的补充。纯基

2、图像分析法

又分为反差式和相位检测两种。反差式通过不断迭代过程，找到画面对比度最大时的镜头位置。相位检测通过一个分离镜头（或是通过集成在主图像传感器上的一些线性传感器）产生两个光路，当对焦准确野悉时，通过两个光路分别形成的画面之间的偏移应该等于两个光路固有相位差。相位差方法速度快，精度也较高，但需要硬件的支持。

参考资料来源：百度百科——手机自动对焦

了解相机中自动对焦系统的工作方式将确保你获得清晰的图像。

1、在低对比度区域对焦时，自动对焦将不起作用

如果你使用相机在没有纹理的白色墙壁上对焦或在没有云的蓝天上对焦，则相机的自动对焦系统将尝试对焦几次，这是因为空白的白墙没有对比度或过渡，相机可以用来判断对焦精度。

但是，如果你在墙上发现一个对比区域并将焦点放在其中部，那么自动对焦系统就可以完成工作，对比度越高越好!

2、主动和被动自动对焦

自动对焦(AF)系统有两种类型-主动和被动。主动自动对焦的工作原理是将红光束对准对象，然后将光线反射回相机以确定相机与对象之间的距离。相机知道该距离的值后，便指示镜头根据此信息调整焦距。被动式自动对焦系统的工作方式大不相同。它使用“相位检测”或“对比度检测”或两者的组合来确定对比度区域。

3、相位检测自动对焦，对比度检测自动对焦和混合自动对焦

相位检测自动对焦使用微透镜阵列进行 *** 作。当光线穿过它们时，它会分裂成一对图像。然后测量这些图像之间的距离，以查看被摄对象的焦点向前或向后多远。然后，相机可以使用此信息将精确的聚焦校正指令发送到镜头。这种自动对焦速度很快，适合拍摄哪羡和快速移动的被摄对象。

对比度检测自动对焦基于软件算法，可“检查”图像区域的边缘细节。基本上，场景中需要重点关注的部分。它由使用镜头的相机扫描，以快速将焦点从前景切换到背景，直到被摄物体完全清晰为止。这派脊是一个慢速模式。

混合自动对焦模式意味着相机可以轻松地在相位检测自动对焦和对比度检测自动对焦之间切换，以在不同条件下同时利用两者。

4、焦点

焦点是当那你通过取景器查看时看到的小空方格或点，入门级相机通常具有带有多个对焦点的简单自动对焦系统，而专业级相机具有具有多个对焦点的复杂的自动对焦系统。

例如，尼康D3500总共有11个自动对焦点，而尼康D810配备了51个自动对焦点。但是，不仅关注焦点的数量很重要，而且关注焦点的不同类型也很重要。

尼康D3S @ 500 mm，ISO 1600，1/800，f / 8.0

相机具有的十字型传感器越多，相位检测自动对焦将越好，越准确。这就是为什么当宣布新相机时，它们会报告“ X个焦点和X个十字型传感器”的原因。

5、影响自动对焦性能的其他因素

光线质量是另一个重要因素，因为在低光照条件下相机很难确定对比度，被动自动对焦完全取决于穿过镜头的光线。如果此灯的质量较差，则自动对焦也是如此。

焦点检测范围也很重要，因为它会影响相机的AF系统对弱光的灵敏度。

关于镜头的最大光圈，理想情况下，镜头光圈应在f / 2.0和f / 2.8之间，以实现最佳的自动对焦性能。最大光圈值较小，例如f / 5.6，意味着穿过镜头的光更少，因此自动对焦难以 *** 作。

6、自动对焦模式

单次自动对焦模式(AF-S)

单次自动对焦(AF-S)，在尼康上也称为单区域自动对焦，在佳能相机上也称为单发自动对焦，是一种轻松对焦的方法。选择一个对焦点，相机将仅在该单个对焦点上寻找对比度。当按下对焦按钮时，相机将对焦一次，并且如果拍李盯摄对象移动，它也不会“中断”对焦。焦点保持“锁定”。

尼康D700 @ 420毫米，ISO 400，1/1000，f / 5.6

连续自动对焦(AF-C)

另一种对焦模式称为连续自动对焦(AF-C)，在佳能世界中也称为AI伺服。此模式用于跟踪运动对象。关于AF-C模式的最好之处在于，如果拍摄对象移动，它会自动重新调整焦点

尼康D3S @ 300 mm，ISO 3200，1/250，f / 8.0

7、具有自动对焦(AF-A)/混合模式的自动对焦

一种称为AF自动(AF-A)或AI Focus AF(佳能(Canon))之类的模式，它实质上是一种混合模式，可以在AF-S和AF-C模式之间自动切换。如果相机认为拍摄对象静止不动，则会切换为AF-S，如果拍摄对象移动，则会自动切换为AF-C模式。

连续伺服(AF-F)对焦模式

尼康推出了连续伺服自动对焦，也称为AF-F，专门用于使用其系统的DSLR和无反光镜相机录制视频。

尼康D700 @ 550毫米，ISO 800，1/1250，f / 5.6

AF区域模式

单点自动对焦模式

单点自动对焦是尼康的一种特殊模式，它使用对比度检测自动对焦精确地聚焦在很小的场景上，自动对焦点变成一个小点，可以缓慢移动到屏幕的任何部分，包括外部边缘，仅在AF-S模式下可用。

单点自动对焦区域模式

在此，相机仅使用一个对焦点，可以在取景器中选择该对焦点来获取焦点，因此，如果向上/向下/向左/向右移动对焦点，则相机只会检测到该特定对焦点上的对比度，拍摄风景和其他静止物体时使用此模式。

动态AF区域

在此模式下，将选择一个对焦点，并且相机最初将焦点对准该特定对焦点。但是，获得焦点后，如果被摄对象正在移动，相机将使用周围的对焦点跟踪被摄对象的移动并保持对被摄对象的聚焦。应通过将照相机与主体平移并确保主体保持在最初选择的对焦点附近来跟踪主体。如果相机选择了周围/不同的自动对焦点，则在拍摄过程中可能无法直接在取景器中看到。

自动区域自动对焦

这是一种重点对准的方法。根据您所拍摄的内容，它会自动选择要聚焦的对象。这是一个相当困难的模式，因为它实际上会检测并自动对焦于画面中的人体肤色。

（来源网络）

常用的清晰度评价算法有： 频域函数  :对焦越好、高频部分越多，细节越多，图像越清晰。 灰度函数  :对焦越好，和周围相邻灰度点差值越大，边缘越清晰亏游，图像越清晰。 信息熵函数:对焦越好，图像包含的信息熵越大，包含信息量更大，图像越销颂销清晰。 统计学函数:对焦越好，直方图多样性越好，樱册图像越清晰。 常用的搜索算法有： 1、函数逼近法 2、Fibbonacci搜索法 3、爬山搜索算法

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