对焦,就是通过移动镜片来使对焦区域的图像达到最清晰的过程。随着技术的发展,出现在智能手机上的摄像技术已经越来越先进,每个厂商都在不断的尝试创新,这其中也包括对焦技术。
三星从 Galaxy S5 开始使用 PDAF 技术,而 LG 则向我们展示了激光自动对焦,还有联想在 Vibe Shot 系列产品上带来了红外对焦系统。
反差对焦
反差对焦是通过寻找对焦区域对比度最大的点作为对焦准确的点,但是不同对焦区域的对比度大小并不是固定的,系统也不知道对比度什么时候最大,所以需要来回移动镜片寻找。
我们在使用反差对焦的智能手机进行拍照时,点击物体的边界或者颜色交汇处,总之就是有画面反差大的地方,对焦的成功率会比较高。反之,如果拍摄纯黑色等反差小的场景,手机就比较难对上焦。
相位检测自动对焦(PDAF)
相位对焦是通过寻找像差最小的点作为对焦准确的点。那什么时候像差才是最小呢?
物体的某一个点会从各个方向发出光线,通过镜片成像到传感器上,只有当不同方向的光线成像落到传感器的同一个位置才是像差最小的时候。
相位对焦技术(PDAF)在智能手机领域的首秀出现在三星 Galaxy S5 身上。与传统的反差对焦相比,使用相位对焦可以更快更准确的对焦到目标上,尤其是在比较昏暗的场景下。内置的相位检测传感器可以让镜头快速的做出适当调整,从而与普通的传感器相比拍摄出完全不一样效果的照片。
Focus Pixel
Focus Pixel 是苹果独创的技术,本质上来说也是一种相位检测像素技术,实现方式是采用 SONY 重新设计的传感器,这个传感器的像素(Pixel)中加入了一些特殊的用来检测相位的 Focus pixel。Focus Pixels 可为传感器提供更多图像信息,带来更好更快的自动对焦,甚至在预览时就可一目了然。
Focus Pixel 技术最先被应用在 iPhone 6、iPhone 6 Plus 身上,之后的每代 iPhone 也都采用了这种对焦技术。
激光自动对焦
相信大家之前一定都听说过在建筑或室内装修领域,工人们会用激光技术来确定高度或水平距离。而 LG G3 上使用的 1300 万像素激光自动对焦摄像头就采用了比较类似的工作原理。
LG G3 后置摄像头
LG G3 背面的微型发射器可以发射出低强度脉冲激光,然后通过相机左侧的红外传感器将反弹折射回来的信号进行回收,从而实现对焦的目的。
每个红外脉冲光束经过电子测量器多次反复计算反射时间,从而建立一个精确的范围。ISP 接收器可以计算出具体的物体或场景究竟有多远,同时锁定在最适合的焦点景深。而这一切看起来虽然复杂,但是实际上只发生在几分之一秒内,几乎感觉不到过程。根据 LG 官方表示,LG G3 的对焦时间只有 0.276 秒。
红外对焦
联想先前推出的一款主打拍照手机 Vibe Shot 采用的就是红外自动对焦技术,该机配备了 1600 万像素 OIS 光学防抖镜头和红外自动对焦功能。
联想 Vibe Shot
基本上,Vibe Shot 的红外自动对焦可以说是 LG G3 激光对焦的另外一个版本,但这项技术让 Vibe Shot 比普通的自动对焦技术快上 2 倍。
Mate 10 Pro 后置双摄的右边为激光模块
事实上除了前面提到的各种对焦技术,有些手机厂商采用还使用了混合对焦方案。比如近期的热门手机 Mate 10 Pro 就采用了 PDAF + 激光 + 深度 + CAF 的混合对焦技术。