相機變焦與對焦方法及原理

2021-10-24 05:12:31 字數 1366 閱讀 5148

變焦和對焦是camera工作中重要的一部分,對於其工作原理的理解是重要且必要的。下圖整理出了變焦和對焦的分類以及實現過程。

其過程類似於「爬山演算法」,即馬達從近焦到遠焦搜尋一遍,對該過程中所有的差值進行計算,得到最大的差值,再讓馬達返回至最大差值的地方即為合焦點。該對焦方法認為影象最清晰的點也是對比度最大的點。相機會驅動鏡頭,沿著指向被攝物的軸線改變對焦點,並在每個對焦點上獲取影像,得到畫素亮度值並求得所有畫素的亮度之和,與下乙個對焦點上獲得的影象的各畫素亮度值之和做差即可得兩個焦點間的反差值。對比篩選出反差最大的,驅動鏡頭,將焦點放置於反差值最大的焦點上,即得到正確的焦點,並根據反差量最大的值確定是否合焦,即對焦完成。所以反映在使用者手機螢幕上時,則是由模糊到清晰再到模糊,最終清晰的「拉風箱」式的過程。這種判斷能獲得非常高的對焦精度,實際使用也是如此。這種對焦技術被稱為反差式對焦。

高通平台的反差 af (caf) 通過監測陀螺儀感測器的運動值和亮度值的絕對誤差和 (sad) 來檢測場景變化並觸發搜尋。如果變化符合穩定性和可信度標準,則 caf 會觸發搜尋,搜尋獲得最高 fv 的鏡頭位置。

pdaf演算法在獲得pd資料後進行一步重要的操作,由於鏡頭馬達受重力等影響,合焦點的pd值會出現偏差,這樣容易使得演算法出現誤判,因此需要標定,即求相位差與鏡頭移動距離之間的關係係數,該係數近似直線的斜率,並將該係數燒錄進opt,對所有鏡頭進行標準。這樣可以通過相位差就可以判斷鏡頭需要移動的距離,馬達驅動可以根據相位差判斷馬達該前進或後退幾圈才能到達對焦點。

下圖為自動對焦過程,嵌入pd pixel的sensor讀出的資料被分成兩部分,一部分是影象流,影象經過isp處理得到亮度資料為反差對焦提供資料,另一部分是pd資料,通過相位統計進入hybrid af(模式管控模組,就是選擇用哪種對焦演算法,比如用反差對焦、相位檢測對焦或者二者同時使用等模式),最後給af驅動下發指令,馬達根據指令進行對焦。

相機變焦原理

光學變焦是通過鏡頭 物體和焦點三方的位置發生變化而產生的。當成像面在水平方向運動的時候,視角和焦距就會發生變化,更遠的景物變得更清晰,讓人感覺像物體遞進的感覺。顯而易見,要改變視角必然有兩種辦法,一種是改變鏡頭的焦距。用攝影的話來說,這就是光學變焦。通過改變變焦鏡頭中的各鏡片的相對位置來改變鏡頭的焦...

變焦與對焦

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對焦(調焦),變焦區別

焦點 相機的鏡頭是一組透鏡,當平行光線穿過透鏡時,會匯聚到一點上,這個點叫做焦點。焦距 從光心 凸透鏡的中心 到焦點的距離,用 f 表示。定焦鏡頭 焦距固定的鏡頭,即定焦鏡頭。變焦鏡頭 焦距可以調節變化的鏡頭,即變焦鏡頭。調焦 對焦 其實並不是改變鏡頭的焦距,而是改變像距,調整成像面和鏡頭距離,使成...