相机自动对焦原理
照相机自动对焦原理
赵辛 3070011205
光电技术的进步正不断的改变着人类的生活：达到飞向太空的宇宙飞船，小到计算器上的太阳能电池。2009年诺贝尔物理学奖也都颁发给了光电领域的科学家，两位美国科学家因为“发明了一种成像半导体电路，即CCD（电荷耦合器件）传感器”获此殊荣。
说到CCD，大家首先联想到的就是数码相机。正是因为CCD可以实现光信号向电信号的转换，我们才可以抛弃传统相机将光信号转换为化学信号的模式，走入一个快捷搞笑的读图时代。但是，如果我们对比现在和几十年前的照相机会发现，除了成像方式的变化，对焦方式也发生了很大的变化。现在的相机可以自动对焦，甚至可以自动进行人脸识别。其实，这也与CCD的发明密不可分。
以下就来介绍一下照相机自动对焦的原理。
照相机自动对焦系统的可以追溯到60年代。1963年，佳能公司曾在西德的科隆博览会上展出一架具有自动对能力的照相机原型，这个时期的自动对焦技术仍相当原始，1974年，尼康公司也推出了一款具备自动对焦能力的原型机；但其设计仍十分仰赖机械结构，体积大、反应慢是最大的缺点。一直到1975年，美国Honeywell公司才发表了具有实用价值的自动对焦组件VISITRONIC AUTOMATIC FOCUSING SYSTEM，又称为VAF
系统。很可惜，美国的创举到最后却反而为日本的相机工业带来革命，1977年日本小西六写真工业公司，也就是后来柯尼卡公司的前身，向美国购买了这套系统改良专利权，而于同年11月制作出了世界上第一架自动对焦照相机柯尼卡 C35 AF，成为世界上第一款有自动对焦能力的相机。
图1 相位检测自动对焦原理示意图
图2 自动对焦组件结构示意图
第一代自动对焦相机的对焦模式直接来源与手动对焦原理，属于被动的自动对焦。当调焦准确时，经过分离镜片生成的两束光线投影在CCD阵列上的距离是一定的，从而CCD(记住这是一个阵列)上被光束照射所产生的电荷的那一对CCD元件的位置也是固定不变的。这对CCD元件之间的距离在照相机设计时已经整定好了，作为焦点检测的基准。这个技术的基本原理是以分析来自景物主体的反光为参考指标。KONICA C35
AF 的 VAF 自动对焦系统是在两个测距窗后置有一个的三菱镜，三菱镜负责折射光线到
两个反光镜上，这两个反光镜又会将影像光线分别投影两个位于机底的影像传感器中。影像传感器是由感光半导体原件和集成电路所组成的小型单片机。传感器通过分析影像的明暗反差来分辨影像的内容。在相机进行对焦的过程中，其中一组反射镜片固定不动，其影像自然固定不变成为对照组。另一反光镜片则前后移动，这个镜片的移动量透过小型计算机的计算，直接反应在镜头的镜片移动上。一旦两侧的影像传感器都得到相同影像内容时，自动对焦完成，也代表镜头镜片的移动量已经达到正确的对焦位置。不难看出，这其实就是完全的模拟了裂像对焦的过程。所以不免存在分辨能力低、速度慢等弱点。
针对最初自动对焦相机的缺点，设计者进行了逐步的改进。一方面加强对焦的精度和速度，发展出适宜相机镜头使用的超声波马达；另一方面赶紧传感器在弱光环境的性能，诞生了主动的对焦系统：由相机主动发出一束可见光或者红外波段的光线，辅助对焦工作的进行。另外，自动对焦系统的对焦目标位置也由最初的单一中心点扩大到了多点对焦。例如，尼康公司最新的multicam3500对焦模块就拥有51个对焦点，方便使用者选择最合理的对焦位置。
相信随着光电技术的进一步发展，我们的照相机会变得更加智能、准确，更好的为人类服务。
照相机的组成及工作原理
本文摘自再生资源回收-变宝网（https://www.360docs.net/doc/4212301577.html,）照相机的组成及工作原理 照相机简称相机，是一种利用光学成像原理形成影像并使用底片记录影像的设备。很多可以记录影像设备都具备照相机的特征。 一、照相机的组成 镜头 取景器 快门和光圈 输片计数机构 机身 二、照相机的工作原理 照相机品种繁多，按用途可分为风光摄影照相机、印刷制版照相机、文献缩微照相机、显微照相机、水下照相机、航空照相机、高速照相机等；按照相胶片尺寸，可分为110照相机(画面13×17毫米)、126照相机(画面28×28毫米)、135照相机(画面24×18，24×36毫米)、127照相机(画面45x45毫米)、120照相机(包括220照相机，画面60×45,60×60,60×90毫米)、圆盘照相机(画面8.2x10.6毫米)；按取景方式分为透视取景照相机、双镜头反光照相机、单镜头反光照相机。 三、照相机的分类划分 1、照相机根据其成像介质的不同
可以分为胶片相机与数码照相机以及宝丽来相机。胶片相机主要是指通过镜头成像并应用胶片记录影像的设备。而数码照相机则是应用半导体光电耦合器件和数字存储方法记录影像的摄影设备，有使用方便，照片传输方便，保存方便等特点。宝丽来相机又称一次成像相机，是将影象直接感光在特种像纸上，可在一分钟内看到照片，合适留念照等。 2．按照相机使用的胶片和画幅尺寸 可分为35mm照相机(常称135照相机)、120照相机、110照相机、126照相机、中幅照相机、大幅照相机、APS相机、微型相机等。135照相机使用35mm胶片，其所拍摄的标准画幅为24mm X 36mm，一般每个胶卷可拍照36张或24张。 3．按照相机的外型和结构 可分为平视取景照相机(VIEWFINDER)和单镜头反光照相机（单反相机）。此外还有折叠式照相机、双镜头反光相机、平视测距器相机(RANGFINDER)、转机、座机等等。 4．按照相机的快门形式 可分为镜头快门照相机(又称中心快门照相机)、焦平面快门照相机、程序快门照相机等。 5．按照相机具有的功能和技术特性
相机工作原理
工作原理 在单反数码相机的工作系统中，光线透过镜头到达反光镜后，折射到上面的对焦屏并结成影像，透过接目镜和五棱镜，可以在观景窗中看到外面的景物。与此相对的，一般数码相机只能通过LCD屏或者电子取景器（EVF）看到所拍摄的影像。显然直接看到的影像比通过处理看到的影像更利于拍摄。从取景器中看到的影响是通过：一次反射（面镜）、二次全反射（五菱镜）CCD获取图像信息是当拍摄的瞬间面镜弹起来，然后打开快门暴光的。 在DSLR拍摄时，当按下快门钮，反光镜便会往上弹起，感光元件（CCD或CMOS）前面的快门幕帘便同时打开，通过镜头的光线便投影到感光原件上感光，然后后反光镜便立即恢复原状，观景窗中再次可以看到影像。单镜头反光相机的这种构造，确定了它是完全透过镜头对焦拍摄的，它能使观景窗中所看到的影像和胶片上永远一样，它的取景范围和实际拍摄范围基本上一致，十分有利于直观地取景构图。 单反相机取景器 单反相机的取景器称为TTL（Through The Lens）单反取景器。这是专业相机上必备的取景方式，也是真正没有误差、通过镜头的光学取景器。这种取景器的取景范围可达实拍画面的95%。惟一缺点就是如果镜头过小，取景器会很暗淡，影响手动对焦。不过现在都具备自动对焦，这一点已无大碍。当然，如用了TTL单反取景器，为了不使取景器过暗，厂家自会用大口径高级镜头，所以目前单反相机的镜头普遍较大，就是这个因素造成的。从取景器中看到的影响是通过：一次反射（面镜）、二次全反射（五菱镜）CCD获取图象信息是当拍摄的瞬间面镜弹起来，然后打开快门暴光的。 反光镜的翻起动作带来了一些问题： 拍摄照片的瞬间，取景器会被挡住。由于被遮挡的时间只是刹那间的事情，因此这对于立即复位的反光镜来说并不是什么主要问题。但是，又引出了一些偶然性问题。例如，在使用频闪光拍摄时，将不能通过取景器看到频闪装置是否闪光正常。 反光镜运动的噪声。这在需要安静的场所这可能会成为重要问题。由于测距取景式照相机中没有突然阻挡光路的移动反光镜，所以不会产生这种噪声。 相机的震动，即由反光镜的翻起动作所造成的照相机整体的运动。假设用1/500秒的快门速度进行拍摄，那么不必担心。这种震动不至被察觉。但是，如果以较低的快门速度拍摄一幅精确照片的话，比如在微弱的光线下使用远摄镜头进行拍摄时，这种震动对成像就可能很成问题。 使用SLR取景还存在另一个问题。比如我们想使用f/32这样的小光圈进行拍摄，而光圈f/32允许进入镜头的光线是非常微弱的，这会导致取景器中看到的影像也很暗淡，可能会难以聚焦。 单反相机主要特点 单反数码相机的一个很大的特点就是可以交换不同规格的镜头，这是单反相机天生的优点，是普通数码相机不能比拟的。 单反就是指光线直接照到取景器上，而不用通过棱镜的反射! 光线损失的少!
自动对焦镜头工作原理
自动对焦镜头（auto focal camera lens）从工作原理上分两大类：一类为间接实测物距方式，另一类为高频分量析出方式。 1.间接实测物距方式： 它是利用一些可以被利用的间接距离测量方式来获取物距，通过运算，伺服电路驱动焦距调节的微型马达，带动调焦镜片组的轴向移动，来达到自动焦距调节的目的。 经常被利用来的间接距离测量方式有：无源光学基线测距、有源超声波测距、有源主动红外测距以及现代的激光技术在测量领域的应用等。 无源光学基线测距：熟悉摄影的朋友都知道，在取景器里使用光学基线原理得到磨砂、裂像、菱锥等手段的焦距调节方式。磨砂颗粒最细腻时、景物目标在两半圆裂像环中完全吻合上、菱锥的晶体不再明显时就是被摄目标的物距调节到清晰了……这些应用技术都是可以通过光路传递给光电电路捕获到阴影面积发生的变化，经过一系列的函数分析计算后，进行调焦驱动。 有源超声波测距：通过发射具有特征频率的超声波对被摄目标的探测，通过发射出特征频率的超声波和反射回接受到特征频率的超声波所用的时间，换算出距离，也就是物距，伺服电路驱动焦距调节的微型马达，达到自动调焦的目的。有源主动红外测距以及现代激光技术测距原理上基本相似。 这类方式在应用上目标精度高，成本高是可想而知的，且体积一般都比较大，维护也相当困难，不过在高档照相摄影器材中有一些这类技术简化了的身影出现。 2.高频分量析出方式： 这种方式是直接利用我们摄象机的视频信号进行焦距调节，能够满足绝大多数场合的调焦需要。 工作原理：如果我们把视频图象看成由若干个点组成的一帧图象，这时候会发现，在焦距清晰时，这些点的边缘也清晰，焦距模糊时，这些点的边缘也变得模糊起来。再进一步讨论时我们又发现，其他条件不变，同样是摄取同一景物，仅焦距发生了改变，图象清晰的视频信号的高频分量成分丰富，而图象模糊的视频信号的高频分量要相对少一些。这也正是电视技术中提到的，图象的细节由电视信号的高频分量表示。实现手段：调焦中心区剪取、高频分量析出、伺服比较驱动。 1.剪取调焦中心虽然实际场景是三维空间，但反映到画面上时，就只有一个平面的二维了，也就简化了我们的设计了。由于我们经常需要的被摄目标处于靶面的中心位置，通过大量的实际调查统计，这个区域的大小为靶面1/3~1/5，反映到监视器上就是屏幕中心的1/3~1/5区域为我们的主要观察目标区。在电路上我们通过行、场扫描的时序控制将这一区域的视频信号给剪取下来。 2.高频分量析出，将剪取下来的视频信号通过一特定的高通带宽滤波器，析出对焦距变化敏感的高频分量成份。 3.通过析出的对焦距变化敏感的高频分量成份，通过比较器(comparator) 电路伺服驱动调焦微型可逆马达转动，直到得到最大值，完成一次自动调焦过程。 现在比较普遍采用的就是这个模式，这个工作原理提出后，新闻、民用一体化摄象机就被采用了，历经时代的变迁，现在这一技术被应用到现代安防工程的一体化摄象机上。由于各摄象机制造厂家间技术应用上的差异，在细小的单元处理电路上会有不同。 在换算驱动输出处理方式上、输出累积误差环节上，有以施加时间段电压方
照相机成像原理和构造
照相机成像原理和构造 光博会后看到照相机后的观后感，了解照相机原理及构造，以下资料来自专业人士介绍以及所学工程光学教材知识。 照相机的镜头是一个凸透镜，来自物体的光经过凸透镜后，在胶卷上形成一个缩小、倒立的实像。 胶卷上涂着一层感光物质，它能把这个像记录下来，经过显影、定影后成为 底片，用底片洗印就得到相片。 照相时，物体离照相机镜头比较远，像是倒立、缩小的。 照相机是用于摄影的光学器械。被摄景物反射出的光线通过照相镜头(摄景物镜)和控制曝光量的快门聚焦后，被摄景物在暗箱内的感光材料上形成潜像，经冲洗处理(即显影、定影)构成永久性的影像,这种技术称为摄影术。
最早的照相机结构十分简单，仅包括暗箱、镜头和感光材料。现代照相机比较复杂，具有镜头、光圈、快门、测距、取景、测光、输片、计数、自拍等系统，是一种结合光学、精密机械、电子技术和化学等技术的复杂产品。 1550年，意大利的卡尔达诺将双凸透镜置于原来的针孔位置上，映像的效果比暗箱更为明亮清晰；1558年，意大利的巴尔巴罗又在卡尔达诺的装置上加上光圈，使成像清晰度大为提高；1665年，德国僧侣约翰章设计制作了一种小型的可携带的单镜头反光映像暗箱，因为当时没有感光材料，这种暗箱只能用于绘画。 1822年，法国的涅普斯在感光材料上制出了世界上第一张照片，但成像不太清晰，而且需要八个小时的曝光。1826年，他又在涂有感光性沥青的锡基底版上，通过暗箱拍摄了一张照片。 1839年，法国的达盖尔制成了第一台实用的银版照相机，它是由两个木箱组成，把一个木箱插入另一个木箱中进行调焦，用镜头盖作为快门，来控制长达三十分钟的曝光时间，能拍摄出清晰的图像。 1860年，英国的萨顿设计出带有可转动的反光镜取景器的原始的单镜头反光照相机；1862年，法国的德特里把两只照相机叠在一起，一只取景，一只照相，构成了双镜头照相机的原始形式；1880年，英国的贝克制成了双镜头的反光照相机。 随着感光材料的发展，1871年，出现了用溴化银感光材料涂制的干版，1884年，又出现了用硝酸纤维(赛璐珞)做基片的胶卷。 随着放大技术和微粒胶卷的出现，镜头的质量也相应地提高了。1902年，德国的鲁道夫利用赛得尔于1855年建立的三级像差理论，和1881年阿贝研究成功的高折射率低色散光学玻璃，制成了著名的“天塞”镜头，由于各种像差的降低，使得成像质量大为提高。在此基础上，1913年德国的巴纳克设计制作了使用底片上打有小孔的、35毫米胶卷的小型莱卡照相机。 不过这一时期的35毫米照相机均采用不带测距器的透视式取景器。1930年制成彩色胶卷；1931年，德国的康泰克斯照相机已装有运用三角测距原理的双像重合测距器，提高了调焦准确度，并首先采用了铝合金压铸的机身帘快门。
各种马达自动对焦原理精
各种马达自动对焦原理 精 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
各种马达自动对焦原理(转载)在数码相机中，对焦是保证所记录的影像取得清晰效果的关键步骤。对焦机构就是用来调节镜头和CCD之间的距离，使得像平面落在CCD的成像表面。目前，常用的数码相机中多采用自动对焦，即根据被拍摄目标的距离，由电路驱动马达移动镜片到相应的位置上，从而使被拍摄目标自动清晰成像。 从基本原理来说，自动对焦可以分成两大类：一类是基于镜头与被拍摄目标之间距离测量的测距自动对焦，另一类是基于对焦屏上成像清晰的聚焦检测自动对焦。 1.测距自动对焦 测距自动对焦主要有红外线测距法和超声波测距法。 红外线测距法该方法的原理是由照相机主动发射红外线作为测距光源，并由红外发光二极管间构成的几何关系,然后计算出对焦距离。 超声波测距法该方法是根据超声波在数码相机和被摄物之间传播的时间进行测距的。数码相机上分别装有超声波的发射和接收装置，工作时由
超声振动发生器发出持续超声波，超声波到达被摄体后，立即返回被接收器感知,然后由集成电路根据超声波的往返时间来计算确定对焦距离。 红外线式和超声波式自动对焦是利用主动发射光波或声波进行测距的，称之为主动式自动对焦。 2.聚焦检测自动对焦 聚焦检测方法主要有对比度法和相位法 a 对比度法该方法是通过检测图像的轮廓边缘实现自动对焦的。图像的轮廓边缘越清晰，则它的亮度梯度就越大，或者说边缘处景物和背景之间的对比度就越大。反之，失焦的图像,轮廓边缘模糊不清，亮度梯度或对比度下降；失焦越远，对比度越低。利用这个原理，将两个光电检测器放在CCD前后相等距离处，被摄影物的图像经过分光同时成在这两个检测器上，分别输出其成像的对比度。当两个检测器所输出的对比度相差的绝对值最小时，说明对焦的像面刚好在两个检测器中间，即和CCD 的成像表面接近，于是对焦完成。 b 相位法该方法是通过检测像的偏移量实现自动对焦的。 在感光CCD的位置放置一个由平行线条组成的网格板，
【宾得学堂】宾得自动对焦镜头以及镜头特性概述
90年代初期，宾得步入自动对焦的时代。 1、第一代自动对焦K口镜头标F 代表之作有F*300/4.5，F*250-600/5.6等，还有全世界知名的锐度之王F50/1.4。这一代，宾得给台湾某家工厂授权生产部分镜头，自产的镜头除星头之外，还分为红字和白字。红字镜头被视为仅次于星头的高质量镜头，因此遇到之后如果价格合适，就可以考虑购入。白字镜头则被视为低端镜头，据说大部分白字镜头都是台湾代工的。这一时期不长，很多白字镜头价格都非常低廉，适合购买收藏。 这一时期的经常遇见的镜头有：F70-210/4-5.6，F100-300/4-5.6，F50/2.8M，F50/1.4，F50/1.7，F*300/4.5二手市场比较多见，其余的就很少见了。 F70-210，被称为穷人的小金，黑色镜身，成像优异，全开光圈锐度极佳，锐度也是F时代镜头的最大特征。不过由于F镜头被神化，这个镜头二手价格也超过了1500元，焦段比不上DAL55300，镜头又重，但支持全幅，假如想体验一把老镜头的味道，也可以入来玩玩。 F100-300，愿望镜头的绝佳之选。长焦端到了300MM，全开光圈锐度非常好，镜头沉，价格比70-210价格便宜，一般在1200元左右，遇到成色好的，必买之而后快。 三个标镜，已经被炒到天价了。不差钱的可以买来耍耍。 F*300/4.5，很多人说4.5的光圈太小，其实这个镜头的特点是体积。说实话，这个镜头除去遮光罩，体积不比DA50-135大多少，但配有一个全宇宙超级无比亮骚的脚架环。对于身高大于175体重大于75KG的男筒子来说，小镜头完全可以手持，携带非常方便。另外说明一句，该镜头是白色的，跟FA*那种银色的不一样，遮光罩开始有前端胶皮保护了，而且遮光罩上PENTAXlogo是灰色的，这一点也与FA*不一样。 2、第二代自动对焦K口镜头标FA。 这一时代，神镜辈出，代表作有：FA*24/2，FA*28-70/2.8（小小金），FA*80-200/2.8（小金），FA*85/1.4（杯子），FA*250-600/5.6，FA*300/2.8等，各类星镜以不输于佳能尼康的参数，更高的实拍效果，和优良的做工名震摄影界。这一时期，宾得的FA镜头出现了几个层次。 星镜就不说了，顶级做工顶级用料顶级成像顶级收藏价值，一般镜头为银灰色涂层，镜身上有金色五角星和红色的镜头光学结构图，都是雕刻上去的，做工豪华；但FA*镜头有个毛病，银色的外表油漆可能会在不小心磕碰的时候掉漆。这一点要注意。 限量版镜头，代表之作为三公主（FA43/1.9，FA77/1.8，FA31/1.8），在镜头参数后面都有Limited标。这类镜头光圈不算大，参数并不好看，但做工精致、外形优雅、体积小巧，成像出人意料，目前还有全新的产品推出，但基本已经是越南产的了。大公主前期还用到含铅的玻璃，因此，遇到含铅的，价格必定贵200，日产公主，又会贵200。。。但说到什么含铅二公主，含铅小公主，就纯属瞎扯了。 暗星。不知道暗星是如何给命名的，正因为宾得没有给这类镜头任何特殊
照相机工作原理
五、镜头 现在我们来探究一下照相机的工作原理,并从镜头开始深入学习一些基本部件的详细知识. 光线沿直线传播,通过被称作孔径的圆孔投射到胶片上. 镜头并不是胶片成像所必需的,正如前面已经提及的针孔照相机,其工作时就没有镜头.来自被摄体的光线通过一个微小的针孔进入不透光的盒子,如上图所示,并在胶片上形成一幅倒立的影像. 考虑到针孔照相机的工作特性如此之简单,因而其产生的影像应该说是相当令人满意了,但并不能算是足够好的,原因如下: 1. 即使在最好的环境条件下,胶片上所形成的影像也不是非常的清晰. 2. 由于通过针孔所进入的光量只是很少的一部分,因此充分的胶片曝光往往需要很长的时间,有时会
长达数小时. 而镜头会解决这些问题: 1. 镜头能聚焦光束,可以在胶片上产生清晰的影像. 2. 镜头允放接纳大量的光线,只需若干分之一秒的很短时间即可获得适当的曝光. 如上图所示,镜头的孔径比针孔大很多倍,所以在确定的一段时间内,允许更多的光线进入照相机. 什么是镜头的基本功能 所有镜头具备的基本功能都是相同的,即让光线进入照相机并聚焦光线在胶片上形成清晰的影像. 什么是固定焦点照相机 有些照相机的镜头是固定的,即它不能够与照相机分开,不能够更换,甚至不能前后移动.它被永久地
固定在适当的位置上.老式的柯达布朗尼照相机、某些最简单的"瞄准就拍"的照相机以及所有一次性使用的照相机都属于这种类型，它们被称为固定焦点照相机。使用这种照相机可以拍摄远于某个确定距离（比如4英尺以外）的所有景物并得于相当清晰的照片。 什么是可变焦点照相机 大多数照相机的镜头都可以前后移动，对一定范围内不同距离的物体进行聚焦。这些照相机就被称为可变焦点照相机。 摄影者可以通过调理可变焦点镜头的位置，使镜头最小聚焦距离以外任意距离的被摄体都产生最清晰影像。例如，前后移动镜头就可以分别对12英寸、3英尺或20英尺远的景物进行聚焦。 什么是自动聚焦照相机 有些照相机是靠计算机微处理器芯片控制镜头内的微电机自动完成聚焦任务的。其典型的工作过程如下：当把快门按钮按下一半时，镜头筒就会自动地转动直至画幅中央任意物体所形成的影像完全清晰为止。很多高级的"瞄准就拍"式照相机和单镜头反光照相机都具有自动聚焦功能。大多数这样的单镜头反光
AF摄像头工作模式原理
AF摄像头工作模式原理 AF(Auto Focus)自动对焦：自动对焦有两种方式，根据控制原理分为主动式和被动式两种。主动式自动对焦通过相机发射红外线，根据反射回来的射线信号确定被摄体的距离，再自动调节镜头，实现自动对焦。被动式对焦有一点仿生学的味道，是分析物体的成像判断是否已经聚焦，比较精确，但技术复杂，成本高，而且在低照度条件下难以准确聚焦，多用于高档专业相机。一些高智能相机还可以锁定运动的被摄体甚至眼控对焦。 有的手机平台上引出的GPIO口控制或者是Sensor中集成的AF算法，不需要单独使用MCU，有的手机平台是靠MCU集成AF算法,比如MTK的6228。Sensor 的AF算法是在ISP（DSP）的fireware里面的，就是MCU. 对于Sensor带有AF功能的一般通过I2C下命令就行了。手机平台如果是采用IO口控制的话，软件必须有AF的算法，根据图像的清晰度通过IO口控制马达的驱动IC使VCM或者Step（步进电机）动作。 实际上和音圈的原理是一样的,首先对马达供给有低到高的直流电VCM的转子由低到高走完全程,在走的过程中使用IC读取SENSOR固定位置上的亮度数值并记录实时电流数值,到达顶端后在供给马达在sensor亮度值最高时的电压,用VC开发会比较快。镜头直接就可以拧进VCM马达的镜头槽中的，在你给VCM 进行控制时可以有两种控制方式一种时PWm控制方式，还有的是IIC的控制方
式，在控制信号输入到驱动芯片时，驱动信号便发出电流来驱动VCm马达，使VCm马达机构上下移动，所以就实现了自动对焦的目的。 基于DSP的自动对焦系统，自动对焦技术是计算机视觉和各类成像系统的关键技术之一,在国外AF技术已经非常普遍，照相机、摄像机、显微镜、内窥镜等成像系统中有着广泛的用途。在我们国家这个方面应用比较少。传统的自动对焦技术较多采用测距法,即通过测出物距,由镜头方程求出系统的像距或焦距,来调整系统使之处于准确对焦的状态。随着现代计算技术的发展和数字图像处理理论的日益成熟,自动对焦技术进入一个新的数字时代,越来越多的自动对焦方法基于图像处理理论对图像有关信息进行分析计算,然后根据控制策略驱动电机,调节系统使之准确对焦。 本文利用数字式CMOS图像传感器作为感像器件,运用DSP芯片采集图像信息并计算系统的对焦评价函数,根据优化的爬山搜索算法控制驱动步进电机,调节系统光学镜头组的位置,使系统成像清晰,从而实现自动对焦。这是一种数字式的自动对焦方法,其准确性和实时性使其在视频展示台和显微镜等设备中的应用具有广泛的前景。
手动镜头用于自动对焦机身
手动镜头用于自动对焦机身 高正超(Louis)的转帖┊高正超(Louis)的首页 自动对焦相机系统的手动对焦 当今摄影界上乘照片的品质是由诸多不同因素而促成的，如数码单反相机的高像素数，135全幅或接近传统的中画幅格式的大幅传感器，智能照片处理技术和降噪算法等。结果仍然取决于相机如何和镜头配合，这就是为什么高档镜头能够在摄影师对图像品质要求不断提升过程中发挥了至关重要作用的原因。 最薄弱的一环 用高分辨率相机实现顶级品质的拍摄意味着要保持全部直接或间接地影响图像质量的参数在严格的边界范围内。这种“一环薄弱，全局必败”的理念对于摄影和图像重现有着特殊意义。 精确对焦 成功图像的成像链关键环节之一是镜头应精确对焦在拍摄主体上。一般来说，拍摄镜头仅能在二维平面内提供高画质的最佳呈现。这个平面恰恰与胶片或相机传感器完全平行。根据不同的放大倍率和光圈的设定，在最佳焦点前后一定范围内被认为是“充分锐利”。在这种情况下，放大倍率是指镜头所拍图像和被拍摄对象之间的比例。因此，镜头的焦长，拍摄距离和胶片或传感器的大小决定了所谓的景深。把对焦区域指定为景深也就是一个光学成像系统的主体范围的延伸。这个区域是呈现在焦平面的具有可接受锐利度的对焦。 你可以在Camera Lens News Nr. 30（相机镜头新闻第30期）第24页起的文章“镜头客观测量”阅读有关轻微散焦对图像品质的影响。这篇文章介绍了每当摄影师打算基于任何原因需要放大很大的图片或需要最优的品质时，不仅是使用大光圈，而且精确对焦是如何重要。 我应该对焦到哪里？
对焦于哪个拍摄主体显然取决于每一位摄影师的独特风格。然而，就像选择重现一幅油画或一幅山脉延伸到无穷远方照片的最佳焦点不可能有任何重大的分歧意见一样，同样，传统的人像摄影中继续保留了对模特眼部的最大锐度。 锐利的对焦和虚化的调整是摄影创作的根本之一。事实上，我们周围的环境是三维的，这意味着人们将以不同的视角清晰描述及采用粗略或模糊的形式等去诠释，例如在光照条件很差的情况下拍摄一群围坐在一张圆桌旁人物时所寻找的适宜焦点。使用相机取景按钮检查景深是一个很有效的办法。通过使用新款相机的面部识别软件对聚焦于很近的人物也可以获得良好效果，尤其是当使用带小型传感器和短焦长的紧凑型相机时。然而，如果使用单反相机或旁轴相机以大光圈和长焦距拍摄显然是不够的。在这种情况下，摄影师仍然需要选择必要的自动对焦框或使用手动对焦功能选择一个主体。摄影师的目标是创作一幅具有震撼力和独一无二的图像。不论有意还是无意，在焦平面上任何一个小偏差都可能降低图像的技术效果，甚至完全改变照片的效果。 自动对焦系统的优点 相机自动对焦系统自20世纪80年代推出后至今有了重大发展。制造商不断提升了系统性 能和日常使用功效，相机机身结合了更多的自动对焦点，以及相机镜头的高速马达促进了对焦快速和平稳，体现了当今单反相机自动对焦系统的特点。对于某些拍摄题裁，对焦速度是最重要的超越其他自动对焦方式的优势，如典型的紧凑型数码相机的自动对焦或手动对焦系统。 良好的自动对焦系统通常在长焦镜头拍摄锐利图像时“成品率”非常高，例如在野外拍摄猎豹，狗仔队拍摄名人或拍摄赛场上奔跑的球员等。 那么手动对焦还有一席之地吗？ 对于任何拍摄主体，如果它不是离摄影师的位置越来越远的运动物体，或者是经过仔细预对焦后它将移动到“对焦点”上，可通过精确的手动对焦实现更好的效果。精致的风景、建筑物或建筑细节的照片，可以在摄影师工作室内通过精心处理后呈现出来，而不必使用自动对焦。
细说镜头原理与构造
购买前先补齐知识细说镜头原理与构 造 镜头是什么？ 有很多摄影新丁，一冲动买了个单反或者微单，然后就纠结于配个什么镜头，这时候八成许多最基本的事情他们都是不知道的，所以你说能挑选到最适合自己的镜头么？下面，我们从最基本的讲起，先告诉你镜头到底是什么。 镜头是什么？ 我们这里说的镜头是物理和光学意义上的镜头，是照相机感光元件之前，由透镜组成的光学装置，也就是单反和微单上你能用手拧下来的那个玩意儿。不同的镜头由于光学设计的不同，内部构造也千差万别，而其成像素质的优劣，则取决于光学设计的水平和镜片材质的好坏。这里我们先不详细介绍镜头好坏到底怎么区分，从购买的角度来说，越贵的镜头素质越高，基本是不变的金科玉律。 镜头的外部和内部构造 镜头的外部构造：
一只镜头的可见部分，我们叫它外部构造，一般通常都具备的，包括变焦环、对焦环、对焦模式切换等等。当然在镜头的外壳上，肯定会详细的标注出镜头的焦距、光圈、口径等参数，这些也是您了解一只镜头的最直接途径。 镜头的外部组成 1、对焦环：在MF手动对焦时转动可调整是否合焦 2、变焦环：转动可调整镜头的焦距，也就是“俗称”的拉近和缩小 3、对焦指示窗：显示对焦数据 4、对焦模式切换：切换手动和自动对焦(还可能有防抖开关等) 5、镜头螺纹和遮光罩卡口：位于镜头前组，螺纹可拧滤镜，卡口可固定遮光罩 6、卡口和触点：卡口用于和机身连接，触点负责拍摄数据的传输
如果卡口部分不是这样的金属材质，基本都是低端镜头 镜头的内部构造： 镜头的内部构造十分复杂，也是最能反映一只镜头好坏的部分，直接关系到成像素质。这部分我们不可见，一般由结构复杂的多组多枚透镜组成，不同的透镜加工方法、材质均不同。镜头的好坏与透镜数量的多少并非简单的正比关系，这点需要注意。 内部结构
最全的镜头常识
（基础知识）单反镜头的参数辨别 玩单反许久，只知道怎么拍，但却从来没细致的研究过镜头。一是没有太高的追求，二是因为懒的去了解。但自之前换了新镜头之后，发现原来要掌握一个好的镜头，需要很多很多的知识补充才行，想拍好片，必须先了解镜头。最近找来几篇介绍镜头参数的文章。汇总起来贴一下。以备后查。 ================================================== 不论是应用于传统胶片单反相机的镜头，还是日渐流行的数码单反相机专用镜头，其镜头标识的文字中，都基本包含了镜头属性、焦距参数、光圈参数、所具特点等信息。详细地说上列四点可以归纳为： 镜头属性：通常表示该镜头是AF 卡口还是EF 卡口，通常还包括一些镜头类别的标识；焦距参数：表示镜头的焦距范围，单位为mm ； 光圈参数：表示镜头的最大光圈系数，有些镜头还标识出镜头的最小光圈系数； 所具特点：表示镜头所采用的特色技术等；这也是后文中重点解释的内容。 这些信息通常的表现方式如“CANON ZOOM LENS EF-S 10 -22mm 1：3.5-4.5 USM ”。根据这些信息，使我们判读出这款镜头的完整参数：佳能原厂EF-S电子卡口自动变焦镜头；焦距范围10 -22mm（超广角2倍变焦）；最大光圈系数3.5-4.5；采用了USM超声波马达。 另外，版本序号也是常见的标识文字内容之一，它表示该镜头在同规格镜头中，主要表述其属于第几代产品。 ================================================== 不同镜头，最先让人去认识的必定是它的焦段，如何辨别和认识不同焦段的常用范围，是最基本、最需要去掌握的知识。 焦段介绍： 10mm左右的焦段，是超广角焦段。主要用于风景摄影，纪实摄影等，照出来的角度非常大，很有冲击力。 24mm左右的焦段，是小广角，主要用于风景摄影，纪实摄影等，旅游纪念照用这个焦段不错。 50mm左右的焦段，是标准焦段，视角平易近人，变形少，主要用于风景摄影，人像摄影，纪实摄影等。 85mm左右的焦段，是中焦段，这个焦段主要用于拍人像，静物等。 200mm左右的焦段，是长焦段，这个焦段常用于抓拍，特写等。 500mm左右的焦段，是超长焦段，这个焦段就可以打鸟了，也就是拍鸟。 500mm以上的超长焦，打鸟更方便，隔一个操场远偷拍很轻松。
照相机的工作原理
照相机的工作原理 照相机简称相机，是一种利用光学成像原理形成影像并使用底片记录影像的设备。很多可以记录影像设备都具备照相机的特征。医学成像设备、天文观测设备等等。照相机是用于摄影的光学器械。被摄景物反射出的光线通过照相镜头（摄景物镜）和控制曝光量的快门聚焦后，被摄景物在暗箱内的感光材料上形成潜像，经冲洗处理（即显影、定影）构成永久性的影像，这种技术称为摄影术。分为一般的照相与专业的摄像。 照相机品种繁多，按用途可分为风光摄影照相机、印刷制版照相机、数码照相机 文献缩微照相机、显微照相机、水下照相机、航空照相机、高速照相机等；按照相胶片尺寸，可分为110照相机(画面13×17毫米)、126照相机(画面28×28毫米)、135照相机(画面24×18，24×36毫米)、127照相机(画面45x45毫米)、120照相机(包括220照相机，画面60×45,60×60,60×90毫米)、圆盘照相机(画面8.2x10.6毫米)；按取景方式分为透视取景照相机、双镜头反光照相机、单镜头反光照相机。
任何一种分类方法都不能包括所有的照相机，对某一照相机又可分为若干类别，例如135照相机按其取景、快门、测光、输片、曝光、闪光灯、调焦、自拍等方式的不同，就构成一个复杂的型谱。 照相机利用光的直线传播性质和光的折射与反射规律，以光子为载体，把某一瞬间的被摄景物的光信息量，以能量方式经照相镜头传递给感光材料，最终成为可视的影像。照相机的光学成像系统是按照几何光学原理设计的，并通过镜头，把景物影像通过光线的直线传播、折射或反射准确地聚焦在像平面上。摄影时，必须控制合适的曝光量，也就是控制到达感光材料上的合适的光子量。因为银盐感光材料接收光子量的多少有一限定范围，光子量过少形不成潜影核，光子量过多形成过曝，图像又不能分辨。照相机是用光圈改变镜头通光口径大小，来控制单位时间到达感光材料的光子量，同时用改变快门的开闭时间来控制曝光时间的长短。 从完成摄影的功能来说，照相机大致
浅谈相机的对焦原理
浅谈相机的对焦原理 相机镜头无论结构多么复杂，实际上都可以被视为一片凸透镜，从基本的光学原理我们可以看到，凸透镜轴心以外无论什么方向来的光线，在通过凸透镜后，都会被折射，而交汇于一点，这些光线的交会点被称为焦点，通常将能够清晰成像位置上所有点组成的平面叫做焦平面，对于那些处在焦平面的物体，相机都能清晰的拍摄下来，而离焦平面前后越远的景物，图象就越模糊。 一、手动及自动对焦原理 对于离镜头远近不同的物体，通过镜头后要在固定的位置清晰成像就需要进行对焦（调焦）。直观来说当镜头调好焦距后，被摄体就会特别清晰。传统相机绝大部分镜头的对焦方式都是改变菲林面与镜片之间的距离，在取景时若人为用手来调整此距离就被称为手动对焦方式。数码相机镜头在光学原理上与传统相机没有任何不同，只不过在焦平面处将菲林换成了CCD而已。 在相机发明后的大部分时间中，都采用手动对焦的方式，直到本世纪六十年代后期，微电子技术大发展并在相机上加以应用后，才出现自动对焦的概念。相机自动对焦是一个复杂的光电一体化的过程，简单说其基本原理是将物体反射的光让相机上的光电传感器接受，通过内部智能芯片处理，带动电动对焦装置进行对焦。
目前大多数数码相机的自动对焦，都采用被动式：即直接接收分析来自景物自身的反光,利用相位差原理进行自动对焦的方式。这种自动对焦方式的优点是自身不要发射系统，因而耗能少，有利于小型化。对具有一定亮度和反差的被摄体能理想的自动对焦，在逆光下也能良好的对焦，且能透过玻璃等透明障碍物对焦。 个别高档数码相机也同时结合了主动式自动对焦方式，即相机上有红外线或超声波甚至激光发生器，发出红外光或超声波到被摄体，相机上的接受器接受反射回来的红外光或超声波进行对焦，其光学原理类似三角测距对焦法。主动式对焦由于是相机主动发出光或波，所以可以在低反差、弱光线下对焦，而且对细线条的被摄体和动体都能自动对焦。恰好弥补了被动式自动对焦的不足。 内对焦镜头 另外还要提到的一点是，现在大多数自动对焦镜头都为内对焦镜头（internal focusing）。普通镜头对焦时是将镜头旋离胶片，使镜头筒延长。内聚焦镜头对焦时，是装于镜头筒内的部件移动聚焦，镜头筒没有延伸变化。 二、数码相机自动对焦技术 我们购买使用数码相机时，不仅应关注其CCD像素多少、曝光方式、附加功能等，也应该关注其采用了哪些自动对焦技术。 数码相机中最常见和简单的自动对焦方式是中央单点对焦。即将画面中心部分作为对焦区域，一般在数码相机的取景器（或液晶显示屏）中央有红色的标志“[ ]”。这个区域称为AF区域。中央单点对焦能适应大多数拍摄情况，但要求要把对焦目标放进AF区域内，也存在很大的局限，因为我们在构图时需要聚焦的主体不一定总在画面的中心区域。因此现在很多较高级的数码相机都支持多点自动对焦。比如佳能S80就支持多达9点的人工智能自动对焦（AiAF）。 对于多点自动对焦也不能一概而论，我们还要分清其对焦点是否能手动选择。在多点自动对焦的基础上，现在还有产品采用了更为高级的FlexiZone AF/AE技术 ，即可以在全画面任意位置手动选择对焦点，这无疑大大扩展了画面的对焦区域和构图的灵活性，使用FlexiZone AF/AE技术，即使取景器画面中的焦点的位置及曝光重点偏离中心甚至在边缘，相机也可以完全控制。这一自动对焦技术，完全超越了传统相机的固定式多点自动对焦。
数码相机自动对焦模式详解
数码相机自动对焦模式详解 要把远近不同的物体拍清楚就要调整照相机镜头的焦点，这个过程就叫对焦，也叫调焦。老式相机是用手转动镜头筒,直到取景器里看到最清楚的影像,这叫手动对焦(MF)。现在的相机有强大的自动对焦功能，相机能自动测量到被摄主体的距离，利用马达驱动镜头里的一些镜片移动位置以往主体最清晰。 自动对焦的不同方式叫对焦模式。常用的基本对焦模式有两种单次对焦模式(AF—S)和连续对焦模式(AF—c），有的相机还有一种自动对焦模式(AF—A}。在相机的菜单里面可以选择相机的对焦模式。 1．单次对焦模式 单次对焦模式(佳能标记为0NE SHOT 尼康标记为AF—s)在半按快门按钮时相机完成对焦，半按快门的手指不松开(也不继续按下去)就会锁定焦点，这时不管怎样转动方向，或者镜头前的景物移动位置对焦点都不会改变。单次对焦模式下取景器里选定的对焦点会闪亮，一般情况是，焦点无法对准时对焦框变成黄色。焦点已经对准时对焦框变成绿色。 在拍摄实践中拍摄对象的主体部分并不总在画面中央，而是经常偏左或偏右一些，比如在拍摄留念照时。如果直接对着前方半按快门那么相机就会以正前方的物体为对焦点把距离较远的建筑树术等拍得很清晰而较近的．人物反而模糊了。 解决这个问题的方法就是采用单次对焦模式。首先把相机对准站在画面边上的人物轻轻半按下快门这时取景器里会在人物身上显示出一个绿框表示焦点对在这里，然后手指不要动，轻轻转动相机取景把人和背景都放在台适的位置，再轻轻地彻底按下快门，这样拍摄的照片，焦点就在较近的人物身上，人物是最清楚的。所以，单次对焦模式适台拍摄对象静止可以从容构图的情况。 2．连续对焦模式 连续对焦模式下{佳能标记为AI SERVO，又称人工智能伺服AF尼康标记为AF-C),在半按下快门按钮的时候相机对拍摄对象持续进行对焦,拍摄对象在画面里即使不断改变位置和距离。相机也时刻保持它最清晰。随时完全按下快门，都可以拍到主体清晰的照片。我们可以在安静的地方试验一下，这种模式下半按快门，可以听到相机里面的吱吱声，这就是自动对焦系统在连续工作。AI伺服模式下取景器里选定的对焦框不闪亮，即使对焦目标不移动，自动对焦系统仍然“吱吱”地连续工作。 比如有一个人从对面跑过来，在他离我们15米远的时候我们对准他半按快门，这时相机就锁定他为对焦点，他继续往前跑，离我们越来越近，这时相机就会始终把他作为对焦点持续进行调整，不管他离你8米还是5米，你随时彻底按下快门拍下照，片中跑步的人都是清晰的。因为这个模式下相机一直在对焦，所以如果我们拍摄的对象是固定的这种模式反：想用好连续对焦模式就要深入了解其特性。相机取景器里面分布着很多对焦点每种相机大约是从3个到51个不等，用户可以激活任何一个对焦点，也可以激活全部对焦点。 A.激活一个对焦点：半按快门时始终由这个对焦点进行对焦，移动镜头，面对的景物发生了变化，相机就对新的目标进行对焦。比如一个人从我们面前跑过，一开始他在对焦点上，
相机自动对焦原理
照相机自动对焦原理 赵辛 3070011205 光电技术的进步正不断的改变着人类的生活：达到飞向太空的宇宙飞船，小到计算器上的太阳能电池。2009年诺贝尔物理学奖也都颁发给了光电领域的科学家，两位美国科学家因为“发明了一种成像半导体电路，即CCD（电荷耦合器件）传感器”获此殊荣。 说到CCD，大家首先联想到的就是数码相机。正是因为CCD可以实现光信号向电信号的转换，我们才可以抛弃传统相机将光信号转换为化学信号的模式，走入一个快捷搞笑的读图时代。但是，如果我们对比现在和几十年前的照相机会发现，除了成像方式的变化，对焦方式也发生了很大的变化。现在的相机可以自动对焦，甚至可以自动进行人脸识别。其实，这也与CCD的发明密不可分。 以下就来介绍一下照相机自动对焦的原理。 照相机自动对焦系统的可以追溯到60年代。1963年，佳能公司曾在西德的科隆博览会上展出一架具有自动对能力的照相机原型，这个时期的自动对焦技术仍相当原始，1974年，尼康公司也推出了一款具备自动对焦能力的原型机；但其设计仍十分仰赖机械结构，体积大、反应慢是最大的缺点。一直到1975年，美国Honeywell公司才发表了具有实用价值的自动对焦组件VISITRONIC AUTOMATIC FOCUSING SYSTEM，又称为VAF 系统。很可惜，美国的创举到最后却反而为日本的相机工业带来革命，1977年日本小西六写真工业公司，也就是后来柯尼卡公司的前身，向美国购买了这套系统改良专利权，而于同年11月制作出了世界上第一架自动对焦照相机柯尼卡 C35 AF，成为世界上第一款有自动对焦能力的相机。
图1 相位检测自动对焦原理示意图 图2 自动对焦组件结构示意图 第一代自动对焦相机的对焦模式直接来源与手动对焦原理，属于被动的自动对焦。当调焦准确时，经过分离镜片生成的两束光线投影在CCD阵列上的距离是一定的，从而CCD(记住这是一个阵列)上被光束照射所产生的电荷的那一对CCD元件的位置也是固定不变的。这对CCD元件之间的距离在照相机设计时已经整定好了，作为焦点检测的基准。这个技术的基本原理是以分析来自景物主体的反光为参考指标。KONICA C35 AF 的 VAF 自动对焦系统是在两个测距窗后置有一个的三菱镜，三菱镜负责折射光线到
对焦镜头工作原理
自动对焦镜头的工作原理 —— 110108128 田晓静自动对焦镜头从工作原理上分两大类：一类为间接实测物距方式，另一类为高频分量析出方式。 就光学结构而言，AF镜头与手动聚焦镜头没有什么区别，但就其机械结构来看，两者有所不同。AF镜头的设计的基本点在于自动聚焦动力的传递途径。根据动力源的位置，目前市场上的AF镜头分为两大类：一类是机身驱动型，镜头内没有驱动马达，如美能达、尼康和潘太克斯等镜头；另一类则是镜头驱动型，镜头内有AF马达，如佳能EF系列镜头。 对于AF变焦镜头而言，根据变焦的动力来源，又可分为手动变焦镜头和电动变焦镜头两种。镜头的电动变焦早就在AF袖珍相机上实现了，而可更换AF变焦镜头的变焦电动化则是近几年才实现的。 AF镜头与手动聚焦镜头的另一个区别点在于AF镜头都有电子触点，用于与机身交换各种参数。镜头内有用于存储镜头焦距、最大最小光圈、最近聚焦距离等参数的ROM芯片，相机根据这些参数来设定相应的工作方式。如在程序自动曝光方式下，根据镜头焦距来选择相应的程序线等。 1.间接实测物距方式： 它是利用一些可以被利用的间接距离测量方式来获取物距，通过运算，伺服电路驱动焦距调节的微型马达，带动调焦镜片组的轴向移动，来达到自动焦距调节的目的。
经常被利用来的间接距离测量方式有：无源光学基线测距、有源超声波测距、有源主动红外测距以及现代的激光技术在测量领域的应用等。 无源光学基线测距：熟悉摄影的朋友都知道，在取景器里使用光学基线原理得到磨砂、裂像、菱锥等手段的焦距调节方式。磨砂颗粒最细腻时、景物目标在两半圆裂像环中完全吻合上、菱锥的晶体不再明显时就是被摄目标的物距调节到清晰了……这些应用技术都是可以通过光路传递给光电电路捕获到阴影面积发生的变化，经过一系列的函数分析计算后，进行调焦驱动。 有源超声波测距：通过发射具有特征频率的超声波对被摄目标的探测，通过发射出特征频率的超声波和反射回接受到特征频率的超声波所用的时间，换算出距离，也就是物距，伺服电路驱动焦距调节的微型马达，达到自动调焦的目的。有源主动红外测距以及现代激光技术测距原理上基本相似。 这类方式在应用上目标精度高，成本高是可想而知的，且体积一般都比较大，维护也相当困难，不过在高档照相摄影器材中有一些这类技术简化了的身影出现。 2.高频分量析出方式： 这种方式是直接利用我们摄象机的视频信号进行焦距调节，能够满足绝大多数场合的调焦需要。 工作原理：如果我们把视频图象看成由若干个点组成的一帧图象，这时候会发现，在焦距清晰时，这些点的边缘也清晰，焦距模糊
自动聚焦原理
基于智能相机的三可变镜头自动控制系统 KOWA镜头有视频处理电路实现自动聚焦 博世视频自动光圈 https://www.360docs.net/doc/4212301577.html,/products/japanlens/tlzjlens/1018.html 可变（AI视频）自动聚焦变焦镜头TM20Z1024AFP自动 https://www.360docs.net/doc/4212301577.html,/cctv/af.htm ▼KZ0660AF系列▼KZ0880AF系列 ▼KZ75112AF系 列 ▼KZ10200AF系列▼KZ15300AF系列▼KZ8585AFIR系列 ▼KZ86154AFIR系列 自动对焦原理(转载) 此帖对""的评论 在数码相机中，对焦是保证所记录的影像取得清晰效果的关键步骤。对焦机构就是用来调节镜头和CCD之间的距离，使得像平面落在CCD的成像表面。目前，常用的数码相机中多采用自动对焦，即根据被拍摄目标的距离，由电路驱动马达移动镜片到相应的位置上，从而使被拍摄目标自动清晰成像。 从基本原理来说，自动对焦可以分成两大类：一类是基于镜头与被拍摄目标之间距离测量的测距自动对焦，另一类是基于对焦屏上成像清晰的聚焦检测自动对焦。 1.测距自动对焦 测距自动对焦主要有红外线测距法和超声波测距法。 红外线测距法该方法的原理是由照相机主动发射红外线作为测距光源，并由红外发光二极管间构成的几何关系,然后计算出对焦距离。 超声波测距法该方法是根据超声波在数码相机和被摄物之间传播的时间进行测距的。数码相机上分别装有超声波的发射和接收装置，工作时由超声振动发生器发出持续超声波，超声波到达被摄体后，立即返回被接收器
感知,然后由集成电路根据超声波的往返时间来计算确定对焦距离。 红外线式和超声波式自动对焦是利用主动发射光波或声波进行测距的，称之为主动式自动对焦。 2.聚焦检测自动对焦 聚焦检测方法主要有对比度法和相位法 a 对比度法该方法是通过检测图像的轮廓边缘实现自动对焦的。图像的轮廓边缘越清晰，则它的亮度梯度就越大，或者说边缘处景物和背景之间的对比度就越大。反之，失焦的图像,轮廓边缘模糊不清，亮度梯度或对比度下降；失焦越远，对比度越低。利用这个原理，将两个光电检测器放在CCD前后相等距离处，被摄影物的图像经过分光同时成在这两个检测器上，分别输出其成像的对比度。当两个检测器所输出的对比度相差的绝对值最小时，说明对焦的像面刚好在两个检测器中间，即和CCD的成像表面接近，于是对焦完成。 b 相位法该方法是通过检测像的偏移量实现自动对焦的。 在感光CCD的位置放置一个由平行线条组成的网格板， 线条相继为透光和不透光。网络板后适当位置上与光轴对称地放置两个受光元件。网络板在与光轴垂直方向上往复振动。当聚焦面与网络板重合时，通过网格板透光线条的光同时到达其后面的两个受光元件。而当离焦时，光束只能先后到达两个受光元件，于是它们的输出信号之间有相位差。有相位差的两个信号经电路处理后即可控制执行机构来调节物镜的位置，使聚焦面与网格板的平面重合。 3.各种自动对焦的特点 各种自动对焦方式各有其局限性。例如红外测距和超声测距的对焦方法，当被测目标对红外光或超声波有较强的吸收作用时，将使测距系统失灵或对焦不准确；而对比度法聚焦检测受光照条件的制约，当光线暗弱或被摄体与背景明暗差别很小时，对焦就会有困难，甚至失去作用。 4.应用分析 目前市场的消费级数码相机很多采用对比度法进行自动对焦，从对比度法的原理可知，当两个检测器所输出的对比度差值绝对值最小时是最佳状态，我们假定两个检测器所输出的对比度差值的绝对值为m, 要使m最小，必须多次移动镜头后再利用差值法逐次逼近.多次移动镜头需要耗费很多时间，而数码相机对于对焦时间又有一定的要求，这本身是一对矛盾，所以折中的办法就是，在满足使用的情况下，给定一个值，我们暂且假定为Q,只要m < Q ，我们就认为是对焦成功。 所以我们可以得出下列结论： a Q值设定的越小自动对焦的精度就越高，对焦的速度越慢。反之Q值越大，对焦精度就越低，对焦的速度就越快。 b 图像的反差越大，光线强，差值法逐次逼近的速度越快，容易满足对焦条件。 c 图像的反差越小，光线弱，差值法逐次逼近的速度越慢，不易对焦，光线很弱时，根本无法完成对焦。 从而我们即可知道在不同的情况下，根据我们的需要来设定这个Q值，以满足要求。目前的数码相机的对焦速度是不可调整的，已经固化在fireware中，但我们可以从相机的不同设定中看到对焦速度的差别。 我们可以简单将数码相机的应用分为以下几档： a 高精度档此档对焦最慢，对光线要求高。 b 普通精度档此档对焦最一般，对光线要求不是太苛刻。 c 次精度档此档对焦速度稍快，但精度有所下降。 d 低精度档此档对焦速度最快，但对焦的精度很低。 5.实例说明 下面结合FZ10我们分析一下不同的对焦速度的应用： 做为数码相机的应用，我们就很容易的将FZ10的各种固化模式进行归类： 微距模式就是FZ10的小花模式应该属于高精度档，一般拍时光线不错，自动对焦慢点没关系，主要是要获得