手機對比度對焦,也稱為反差對焦,這種對焦方法有非常嚴謹的數學推導的,在下因為是工科生,數學功底不好,只能做非常粗略的介紹,詳細的內容還要依靠更有能力的知友來實現。
一般來說基於圖像處理的自動對焦的方法有兩種,第一種是通過計算對焦深度得到的,第二種是通過計算離焦深度得到的。
這兩種方法的原理說明起來比較麻煩,簡單來說,離焦深度方法是從離焦圖像中獲得模糊程度和深度信息,根據二者加上對應的拍攝參數來計算清晰度評價值,並結合這些所有值,得到需要調整的具體量,因為需要的圖像較少,所以速度較快。
對焦深度方法要麻煩一些,首先需要一系列模糊程度不同的圖像,計算這一系列圖像的清晰度評價值,之后對這一系列值以擬合的方式得到評價曲線,根據評價曲線的峰值確定最佳對焦位置,這種方法精度高,但速度慢。
需要說一點題外話就是,雖然這個些過程一樣,但不同的廠商的計算方法其實有些不同,所以一樣的對比度對焦,有的廠家就收斂就快,有的廠家就則慢。
這兩種方法都不離開一個東西,就是清晰度評價值,清晰度評價值類似一個統計量,是根據一些參數經過某種處理之后得到的,當然清晰度評價值還有其他的要求,比如有效性/魯棒性等。
平常計算清晰度評價值的方法一般有這么幾種(不全面,還有其他的很多):
第一種是頻譜函數的方法,清晰的圖像對比相應的不清晰圖像在相應頻譜分量上含有更多的信息,一種反映出來就是頻譜函數的幅值,可以利用這種方法評價。
第二種是信息熵,清晰的圖像的信息熵大於相應的不清晰圖像,這個原始證明很繁瑣,所以這里用數據處理定理反證:1.清晰的圖像處理后可以得到不清晰的圖像。 2.但不清晰的圖像無論如何處理都不能單獨得到清晰的圖像。 3.所以清晰圖像的信息熵大於相應的不清晰圖像,如果有方法計算出信息熵,則可以用熵來評價。
第三種是梯度函數,在圖像中梯度函數是一個可以衡量某變量變換率快慢的函數,正確對焦的圖像有較為清晰的邊緣,而在邊緣的地方更為銳利,往往有變化率的最大值,或者說變化最不連續,如此一來也可以評價清晰度。
現在常用的是第三種,也就是梯度,梯度在數學上是變換率的表征,在實際計算的時候我們可以用方差、能量梯度或者拉普拉斯算子(等價於二階微分)或者其他一些方法來實現,這些計算方法本身各自的復雜度不同,但最影響計算量的是選取圖像中像素點的多寡,比如一個對比度對焦選款,是取中央一點,還是邊緣四點,還是對角線五點?這都是各個相機廠家考慮的問題。
現在來看看,下圖是那種評價方法?
下面是專業回復:
最近正好在學習AF的驅動芯片,就來隨便說說吧。其實還不是太懂。
這是目前市面上最常見的VCM Open Loop的攝像頭模組的示意圖。通過驅動線圈調整Lens的位置來實現調焦。
要實現自動對焦,都會有一張行程表,在行程表中從Inf端到Macro端的整個行程中設定若干(10~15)個采樣點,基本上是Inf端比較密集,Macro端比較稀疏。原因如下圖所示:
在自動對焦的時候,BB讀取算法中的行程表,下達指令到AF驅動芯片,改變輸出的電流大小來調整Lens的位置,然后獲得一張圖片。然后利用ISP計算這張圖片的清晰度數據,上交到BB。在整個行程表跑完之后,如果所有采樣點中有至少一張圖片的清晰度數據達到預設的閾值,那么就把清晰度最高的圖片對應的采樣點作為對焦目標點,驅動Lens跑到相應位置,對焦成功;如果所有采樣點的清晰度數據都不能達到閾值,則對焦失敗,Lens跑到Inf或者No Power點。
清晰度的計算,我沒有研究,但是從和Image Sensor的廠家的技術人員交流來看,估計是用頻譜分析的方法。
在相機應用中,通常按拍攝按鈕的時候會對焦,手指觸屏的時候會對焦,有些在預覽的時候也會對焦。但是這三種場景,對焦的時候畫面各位置(中心,四邊,四角等)的圖像在計算清晰度時的權重是不一樣的。這些還沒有研究。
以上是我現在想到的。估計會有錯,很可能有遺漏。
另外,馬達除了VCM形式,還有piezo形式的,MEMS形式的。這些沒有研究到,市場上也不常見。
電流驅動方法包括PWM和Linear,一個有噪聲(會在圖像上反映出來),一個比較耗電。
同樣是VCM馬達,最常見的是單向Open-loop的,現在還有Close-loop的和雙向的,結構會有些許差別。
不過這些都不常見,對焦算法也沒有本質的差別,所以就略過了。
反差對焦,來回移動焦點,尋找反差最大邊緣最銳利的一刻,完成對焦。
下面是大神回復:
首先,在拍攝景物時,鏡頭匯聚光線,把所拍攝的物體通過機身內部的感光材料(膠片、或者ccd、cmos等)感知其光線,然后通過相應的光電反應,讓影像清晰的留在感光材料上,並通過光電技術存儲。那就有一個疑問了,小孔成像不是倒着的嗎,那為什么從取景器里看的畫面是正的。那是因為光線通過鏡頭在機身內的五棱鏡的反復折射后,將影像還原。
首先,並不是所有camera都需要對焦,有些攝像頭是廣角的,景深很深,就是說從很近到無窮遠的整個可視范圍成像都是清楚的,稱為hyper focal超焦距,通常手機的前置攝像頭就是這種。
其次,需要對焦的攝像頭又分為定焦和可變焦。變焦指改變鏡頭組中各鏡片的相對位置來改變鏡頭的焦距(整個鏡頭組的屈光度都改變了),使鏡頭能看到的景象范圍和距離都發生改變。對焦是指在焦距確定的情況下,調整鏡頭組和感光元件的距離,使其等於像距,就是讓成像平面和感光元件重合,這時圖像才最清晰。定焦鏡頭和變焦鏡頭都需要對焦。
對焦又分自動對焦和手動對焦。手動對焦好理解,通過機械(轉動對焦環)或電子方式(通過按扭或屏幕觸摸操作讓馬達驅動鏡片)手動調整鏡頭位置實現對焦。自動對焦只需發出對焦指令(半按快門或者點擊屏幕),攝像頭就會自主不斷移動鏡頭,並在覺得畫面清晰的時候停住,完成對焦。
下面再說自動對焦。
自動對焦基本原理是:對焦過程中圖像仍在一直不斷產生,把鏡頭在某個位置時的那幀圖像送到圖像處理器(ISP)處理,得出該圖像的統計信息,再把這信息送到對焦算法庫(也許是在isp硬件上執行,也許是在驅動程序軟件執行),對焦算法庫根據硬件規范和上述統計信息算出下一步鏡頭該往哪個方向移動多少距離,並驅動鏡頭到達那個位置;接着在此位置得到新圖像,又計算統計信息,計算再下一步的鏡頭位置…圖像清晰度漸漸變化,如此經過幾個循環收斂,圖像到一定程度,就認為對焦成功。
上述圖像統計信息必然是和對焦算法一一對應的,用什么樣的算法就需要ISP計算相應的統計信息。
圍繞不同的對焦算法,就形成了各種自動對焦方式,不同的對焦方式有不同的對焦速度和硬件需求及設計(主要針對攝像頭傳感器)。
對焦算法設計的目標就是快狠准地完成對焦。各種常見算法各路大神已經說得非常全面,在此只做簡單小結,(也不作精確分類,因為認識不全面,也分不太清):
第一類,測距法。攝像頭發出紅外光或超聲波(現在也有激光的)並接收返回光線,實現測距,然后借此距離計算物距實現對焦,此方法精度略差,高端機上已較少使用,或作為其他方法的補充。
第二類,圖像分析法。又分為反差式和相位檢測兩種。
反差式就是通過前文所述不斷迭代過程,找到畫面對比度最大時的鏡頭位置。
相位檢測是較新的技術,多用於單反相機,現漸漸開始用於手機,比如iphone6。主要原理是通過一個分離鏡頭(或是通過集成在主圖像傳感器上的一些線性傳感器)產生兩個光路,當對焦准確時,通過兩個光路分別形成的畫面之間的偏移應該等於兩個光路固有相位差。相位差方法速度快,精度也較高,但需要硬件的支持。
事實上測距法和相位檢測法並不需要反復迭代收斂的過程,通常一次計算就能知道准確焦距位置,並在下一幀驅動鏡頭到達此位置完成對焦,速度快。
此外還有很多組合多種對焦原理的自動對焦方式,請大家補充^_^
不支持自動對焦的手機拍不了微距,而且拍人物容易畸變,遠景更是慘
顧名思義啊 自動對焦就是讓機器自動識別並對准焦距 手動的話則要你自己調的
區別大了,一個500w的手機拍照不一定好過一個200w有自動對焦的手機,自動對焦最直接的差距就是拍書上的東西,沒自動對焦的手機去拍書上的字,簡直一片模糊,看不清字的,自動對焦就不會,會把字拍得很清楚
“自動對焦”就是由機器根據拍攝現場的光線被攝物體的距離等參數,自動設定快門與焦距以保證照片的最佳效果,講白了就是俗稱的"傻子相機".手機因為體積所限,不可能加上調焦、快門等把手,即使有經驗的攝影師想人工干予也無從下手,這就使“自動對焦”功能尤為重要!沒有“自動對焦”功能當然也能拍照,只是想拍出好照片耒運氣的成份太大了.
我使用的是W800c,不管天晴天陰,也不管白熾燈節能燈,只要取景框變綠按下快門照片一定不差(照片清晰、色彩飽和及細節保留均高於一般DC)我拍的照片曝光時間從1秒到1/3000秒都有,自動對焦時間也就一秒鍾左右.
“自動對焦”就是由機器根據拍攝現場的光線被攝物體的距離等參數,自動設定快門與焦距以保證照片的最佳效果,講白了就是俗稱的"傻子相機".手機因為體積所限,不可能加上調焦、快門等把手,即使有經驗的攝影師想人工干予也無從下手,這就使“自動對焦”功能尤為重要!沒有“自動對焦”功能當然也能拍照,只是想拍出好照片耒運氣的成份太大了.
我使用的是W800c,不管天晴天陰,也不管白熾燈節能燈,只要取景框變綠按下快門照片一定不差(照片清晰、色彩飽和及細節保留均高於一般DC)我拍的照片曝光時間從1秒到1/3000秒都有,自動對焦時間也就一秒鍾左右.
汗。。。瀑布汗。。。。自動對焦不是用馬達的啊!!
自動對焦(Auto Focus)是利用物體光反 射的原理,將反射的光被相機上的傳感器 CCD接受,通過計算機處理,帶動電動對 焦裝置進行對焦的方式叫自動對焦.
。。。那個如果也算馬達的話,叫做驅動馬達 (為什么)
手機拍照自動對焦和沒有自動對焦差別在哪里?影響大嗎?
當對焦准確,即被攝景物處於焦平面時,可獲得最清晰的圖像。一般鏡頭都有一定的景深,即在焦平面前后一定距離內的景物均可清晰成像,稱為焦外成像。影響景深的因素有:光圈開度、焦距、物距。
自動對焦手機通常能自動准確對焦,所以成像清晰。
無自動對焦功能的手機是適當的設置了影響景深的參數,具有很大的景深,所以在絕大多數情況下能夠獲得清晰圖像。
“自動對焦”(AF,是英文Auto Focus的縮寫)又稱為“自動調焦”,是照相機上所設的一種通過電子及機械裝置自動完成對被攝物對焦,並達到使影像清晰的功能。自動對焦最主要的特點是聚焦准確性高,操作方便,特別是對被攝物的聚焦,自動對焦更具優勢,同時也有利於攝影者把精力更多地集中在所拍攝的畫面上。自動對焦可分為主動式自動對焦和被動式自動對焦兩類。主動式自動對焦主要是利用發射紅外線或超聲波量度被攝物的距離,自動對焦系統根據所獲得的距離資料驅動鏡頭調節像距,從而完成自動對焦;被動式自動對焦主要是通過接受來自被攝物的光線,以電子視測或相位差檢測的方式完成自動對焦
作用很大 同樣一個物體有自動對焦和沒有是一個天一個地
特別是拍原點的東西
作用是有的,但是不明顯,原因在於,自動對焦會是整個照片最清晰的地方在你對焦的地方,比如你對着人臉對焦的時候,照出的照片中就是人臉部位最清晰。但是本身手機的設想頭分辨率就不是很高,照出的照片清晰度和專業相機比起來低很多,所以臉部的稍微清晰並沒有什么明顯效果。如果樓主要買的手機設想頭分辨率在100萬像素以下,有沒有自動對焦功能都無所謂,照出的照片幾乎沒區別。如果要買的手機設想頭分辨率在100萬像素以上,一般都會有自動對焦功能
手機的自動對焦和手動對焦哪個更好? 手機沒有手動對焦的,是定焦。當然是自動對焦好。
手機好像沒有對焦環吧,沒有的話如何手動對焦?
對焦知識:
簡單來說,對焦就是通過改變鏡頭與感光元件之間的距離,讓某一個特定位置的物體通過鏡頭的成像焦點正好落在感光元件之上,得出最清晰的影像。從無限遠的平行光線通過透鏡會落在鏡頭焦距的焦點上,所以一般的泛對焦說的就是對焦在無限遠,也就是感光元件放在離鏡頭焦距遠的位置上,而這樣近處物體的成像焦點就落在了感光元件后面,造成成像模糊。而通過對焦把感光元件和鏡頭間的距離加大,就可以得到清晰的成像.
對焦的英文學名為Focus,通常數碼相機有多種對焦方式,分別是自動對焦、手動對焦和多重對焦方式。
自動對焦:
傳統相機,采取一種類似目測測距的方式實現自動對焦,相機發射一種紅外線(或其它射線),根據被攝體的反射確定被攝體的距離,然后根據測得的結果調整鏡頭組合,實現自動對焦。這種自動對焦方式——直接、速度快、容易實現、成本低,但有時候會出錯(相機和被攝體之間有其它東西如玻璃時就無法實現自動對焦,或者在光線不足的情況下),精度也差,如今高檔的相機一般已經不使用此種方式。因為是相機主動發射射線,故稱主動式,又因它實際只是測距,並不通過鏡頭的實際成像判斷是否正確結焦,所以又稱為非TTL式。
這種對焦方式相對於主動式自動對焦,后來發展了被動式自動對焦,也就是根據鏡頭的實際成像判斷是否正確結焦,判斷的依據一般是反差檢測式,具體原理相當復雜。因為這種方式是通過鏡頭成像實現的,故稱為TTL自動對焦。也正是由於這種自動對焦方式基於鏡頭成像實現,因此對焦精度高,出現差錯的比率低,但技術復雜,速度較慢(采用超聲波馬達的高級自動對焦鏡頭除外),成本也較高。
手動對焦:
手動對焦,它是通過手工轉動對焦環來調節相機鏡頭從而使拍攝出來的照片清晰的一種對焦方式,這種方式很大程度上面依賴人眼對對焦屏上的影像的判別以及拍攝者的熟練程度甚至拍攝者的視力。早期的單鏡反光相機與旁軸相機基本都是使用手動對焦來完成調焦操作的。現在的准專業及專業數碼相機,還有單反數碼相機都設有手動對焦的功能,以配合不同的拍攝需要。
多重對焦:
很多數碼相機都有多點對焦功能,或者區域對焦功能。當對焦中心不設置在圖片中心的時候,可以使用多點對焦,或者多重對焦。除了設置對焦點的位置,還可以設定對焦范圍,這樣,用戶可拍攝不同效果的圖片。常見的多點對焦為5點,7點和9點對焦。
全息自動對焦
全息自動對焦功能(Hologram AF),是索尼數碼相機獨有的功能,也是一種嶄新自動對焦光學系統,采用先進激光全息攝影技術,利用激光點檢測拍攝主體的邊緣,就算在黑暗的環境亦能拍攝准確對焦的照片,有效拍攝距離達4.5米