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相机的焦距和焦点

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发表于 2023-5-29 00:58:46 | 显示全部楼层 阅读模式

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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!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,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。
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
       

                               
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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。

       

                               
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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。

       

                               
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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

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