相机的对焦与合焦

对焦

对焦是使相机能清晰成像的过程，有相机自动对焦和人工手动对焦之分，自动对焦是相机利用红外、超声波、激光精确测距后以及图像处理等方式，自动移动镜片来实现聚焦。

 

目前的自动聚焦方式多为无源方式!这种方式不是依赖外部条件（如激光、红外线或超声波等）来测量透镜和物体之间的距离。

而是采用图像处理技术来确定被观察物体是否在焦平面上。控制工作台沿Z向运动，在运动过程中同时计算在相应物面位置的图像聚焦评价函数的值。

评价函数最大值的物面即为聚焦平面。因此自动聚焦的关键是构造一个可靠、快速的聚焦评价函数。一个理想的聚焦评价函数应具有无偏性和单峰性，能够在最佳聚焦位置获得最大值，同时应具有良好的抗噪能力。

典型无参考图像清晰度评价（可用作对焦评价函数） - ostartech - 博客园 https://www.cnblogs.com/wxl845235800/p/9677308.html

 

普遍使用的对焦方法分为相位对焦（Phase Detection Auto Focus）和反差对焦。

       相位对焦的优缺点：对焦速度快，但是器件较复杂并且在暗处效果差。

       反差对焦的优缺点：对焦速度慢，但是器件简单。

相位对焦

入射光线通过镜头后，会在光路内聚焦再散开，接着进入对焦模块。模块前的分光镜片(二次成像镜片)会将光线分成两束，成2个像。

再通过感应CMOS上的一个对焦点对应的两个线型感应器（不同对焦点间可能共用一部分线型感应器）测量2个像之间的距离，与合焦标准量作一比较，就可以计算出焦点的偏差量，直接驱动镜片移动到正确的位置。

反差对焦

图像最清晰的点也是对比度最大的点。

对比检测自动对焦系统(反差式对焦)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。

反差对焦过程：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。

 

合焦

准确对焦。
合焦是指通过对焦的一系列动作后，最终成功地在感光元件上显像的一种状态。合焦就是成功聚焦，此时成像画面清晰。

 

【转载自】

自动对焦的原理 - CSDN博客 https://blog.csdn.net/qq_26499769/article/details/52049529

相位对焦与反差对焦 - CSDN博客 https://blog.csdn.net/Joe9280/article/details/46808853

介绍几种常见的对焦基本原理 - CSDN博客 https://blog.csdn.net/weijory/article/details/72723481