浅谈:手机对焦技术的发展史

在漆黑的夜晚拍照时,你是否遇到过对焦困难甚至对不上焦点的情况?

其实售价8K+的iPhone X,在黑暗环境下拍照也难以迅速对焦,拍照体验较差。今天我们说说手机对焦技术的发展。

反差式对焦

准确 ⭐⭐⭐⭐⭐

速度 ⭐⭐

最早手机摄像头的自动对焦方式,都是反差式对焦,顾名思义就是通过判断“反差量”实现对焦。

反差量?

浅谈:手机对焦技术的发展史

这里的反差量指的是对焦点处的反差量,上图能够比较直观理解反差量。

对焦时镜头会一直改变合焦范围,并持续判断对焦点处的图像反差量,当尝试多次终于发现反差量最大值时,完成对焦,整个过程可能会持续1-3秒。

一句话简单理解:判断画面反差,完成对焦。

这就是早期相机在对焦时出现“拉风箱”现象的原因,合焦范围会不断改变,试探反差量。

相位对焦

准确 ⭐⭐⭐⭐

速度 ⭐⭐⭐⭐⭐

当手机还在通过反差式对焦努力地寻找焦点时,数码相机早已用上相位对焦技术,可以说手机用上相位对焦是一次上游技术的下放。

三星手机是第一批搭载相位对焦的机型,相位对焦是在传感器上预留几个像素点,专门用来对焦。

浅谈:手机对焦技术的发展史

通过计算“相位差”实现对焦。不用反复测试反差量,而是直接计算物体所在方位进行对焦,对焦速度一下达到了0.2秒。

一句话简单理解:计算两像相位差,完成对焦。

早期相位对焦只是在传感器上预留几个像素用来对焦,后来发展为所有像素都能参与对焦的“全像素双核对焦”,速度再次得到提升。

浅谈:手机对焦技术的发展史

▲三星手机官网展示的全像素双核对焦技术

速度快是优点,但遗憾的是相位对焦在夜晚“不太好使”,很多手机到了夜晚仍然会切换到反差式对焦,出现“拉风箱”的情况。

激光对焦

准确 ⭐⭐⭐⭐⭐

速度 ⭐⭐⭐⭐

在手机镜头对焦技术的发展史上,还有一个重要的对焦技术是激光对焦,但它的地位并不高,只是用来辅助,因为激光对焦的有效距离一般都在2米以内。

浅谈:手机对焦技术的发展史

激光测距大家都明白,射出激光,照到物体再反射回接收器,完成测距,知道了物体与镜头的距离,那么也可以直接完成对焦。

一句话简单理解:激光测距,完成对焦。

反差对焦慢,相位对焦夜晚不好使,激光对焦有效范围又太短,所以目前手机都是反差对焦+相位对焦组合使用,一些旗舰手机再加入激光对焦用来辅助,最终带来更好的对焦体验。

拍照时一个简单的对焦动作,背后却有着这么多复杂的技术做支撑,其中大部分都来自于数码相机的技术下放,而如今手机慢慢追赶上相机的对焦技术之后,天生拥有更强计算能力的手机,未来会进化出什么新的对焦技术,我们拭目以待。


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