本文**：
在數位相機中，對焦是保證所記錄的影像取得清晰效果的關鍵步驟。對焦機構就是用來調節鏡頭和ccd之間的距離，使得像平面落在ccd的成像表面。目前，常用的數位相機中多採用自動對焦，即根據被拍攝目標的距離，由電路驅動馬達移動鏡片到相應的位置上，從而使被拍攝目標自動清晰成像。
從基本原理來說，自動對焦可以分成兩大類：一類是基於鏡頭與被拍攝目標之間距離測量的測距自動對焦，另一類是基於對焦屏上成像清晰的聚焦檢測自動對焦。
1.測距自動對焦
測距自動對焦主要有紅外線測距法和超聲波測距法。
紅外線測距法 該方法的原理是由照相機主動發射紅外線作為測距光源，並由紅外發光二極體間構成的幾何關係,然後計算出對焦距離。
超聲波測距法 該方法是根據超聲波在數位相機和被攝物之間傳播的時間進行測距的。數位相機上分別裝有超聲波的發射和接收裝置，工作時由超聲振動發生器發出持續超聲波，超聲波到達被攝體後，立即返回被接收器感知,然後由積體電路根據超聲波的往返時間來計算確定對焦距離。
紅外線式和超聲波式自動對焦是利用主動發射光波或聲波進行測距的，稱之為主動式自動對焦。
2.聚焦檢測自動對焦
聚焦檢測方法主要有對比度法和相位法
a 對比度法 該方法是通過檢測影象的輪廓邊緣實現自動對焦的。影象的輪廓邊緣越清晰，則它的亮度梯度就越大，或者說邊緣處景物和背景之間的對比度就越大。反之，失焦的影象,輪廓邊緣模糊不清，亮度梯度或對比度下降；失焦越遠，對比度越低。利用這個原理，將兩個光電檢測器放在ccd前後相等距離處，被攝影物的影象經過分光同時成在這兩個檢測器上，分別輸出其成像的對比度。當兩個檢測器所輸出的對比度相差的絕對值最小時，說明對焦的像面剛好在兩個檢測器中間，即和ccd的成像表面接近，於是對焦完成。
b 相位法 該方法是通過檢測像的偏移量實現自動對焦的。
在感光ccd的位置放置乙個由平行線條組成的網格板，
線條相繼為透光和不透光。網路板後適當位置上與光軸對稱地放置兩個受光元件。網路板在與光軸垂直方向上往復振動。當聚焦面與網路板重合時，通過網格板透光線條的光同時到達其後面的兩個受光元件。而當離焦時，光束只能先後到達兩個受光元件，於是它們的輸出訊號之間有相位差。有相位差的兩個訊號經電路處理後即可控制執行機構來調節物鏡的位置，使聚焦面與網格板的平面重合。
3.各種自動對焦的特點
各種自動對焦方式各有其侷限性。例如紅外測距和超聲測距的對焦方法，當被測目標對紅外光或超聲波有較強的吸收作用時，將使測距系統失靈或對焦不準確；而對比度法聚焦檢測受光照條件的制約，當光線暗弱或被攝體與背景明暗差別很小時，對焦就會有困難，甚至失去作用。
4.應用分析
目前市場的消費級數位相機很多採用對比度法進行自動對焦，從對比度法的原理可知，當兩個檢測器所輸出的對比度差值絕對值最小時是最佳狀態，我們假定兩個檢測器所輸出的對比度差值的絕對值為m, 要使m最小，必須多次移動鏡頭後再利用差值法逐次逼近.多次移動鏡頭需要耗費很多時間，而數位相機對於對焦時間又有一定的要求，這本身是一對矛盾，所以折中的辦法就是，在滿足使用的情況下，給定乙個值，我們暫且假定為q,只要m < q ，我們就認為是對焦成功。
所以我們可以得出下列結論：
a q值設定的越小自動對焦的精度就越高，對焦的速度越慢。反之q值越大，對焦精度就越低，對焦的速度就越快。
b 影象的反差越大，光線強，差值法逐次逼近的速度越快，容易滿足對焦條件。
c 影象的反差越小，光線弱，差值法逐次逼近的速度越慢，不易對焦，光線很弱時，根本無法完成對焦。
從而我們即可知道在不同的情況下，根據我們的需要來設定這個q值，以滿足要求。目前的數位相機的對焦速度是不可調整的，已經固化在fireware中，但我們可以從相機的不同設定中看到對焦速度的差別。
我們可以簡單將數位相機的應用分為以下幾檔：
a 高精度檔 此檔對焦最慢，對光線要求高。
b 普通精度檔 此檔對焦最一般，對光線要求不是太苛刻。
c 次精度檔 此檔對焦速度稍快，但精度有所下降。
d 低精度檔 此檔對焦速度最快，但對焦的精度很低。
5.例項說明
下面結合fz10我們分析一下不同的對焦速度的應用：
做為數位相機的應用，我們就很容易的將fz10的各種固化模式進行歸類：
微距模式就是fz10的小花模式應該屬於高精度檔，一般拍時光線不錯，自動對焦慢點沒關係，主要是要獲得最高清晰的影象。
a/s/m等fz10的模式應該屬於普通精度檔, 這是一種折中的模式，雖然不是最高精度，但可以得到很好的自動對焦速度.
跟蹤對焦模式就是fz10的運動拍模式，對焦速度稍快.
fz10錄影模式精度很低，同時要求快的對焦速度，低精度檔對它適合。
後面是二張測試圖，分別用fz10的小花模式和m模式，**引數完全相同，用三角架和自動對焦拍攝加**，距離約為6m,焦距為432mm.
從對fz10的實際測試，微距模式對焦速度明顯慢於普通模式，但對焦的精度高於普通模式。
6.友情提醒
值得一提是, 通過測試發現，fz10的單次自動對焦(one shot af)按鍵是高精度模式對焦。
所以fz10er使用者要想用最高對焦精度，要麼用小花模式要麼用單次自動對焦。
其實小花模式也可以拍近距到無窮遠的，但自動對焦稍慢一點。
相機自動對焦AF原理
相機自動對焦af原理 af效能是判斷相機好壞的重要指標，主要從準確度和速度兩個方面來進行考察，本文將介紹自動對焦的幾種方式。一 凸透鏡成像原理 二 三種對焦方法 有公式在手，只要給相機安個測距儀就好了，測距儀的精度越高對焦就越準，成像就越清晰，在這種想法的驅動下，主動式對焦就應運而生了，在大部分不計...
相機對焦原理
反差式對焦系統的工作原理 反差式對焦系統的原理是根據焦點處畫面的對比度變化，尋找對比度最大時的鏡頭位置，也就是準確對焦的位置。1.未合焦狀態下，因為整個焦點的畫面處於虛焦狀態，類似於高斯模糊效果，所以畫素之間的顏色比較均勻 2.開始對焦，鏡片開始移動，畫面逐漸清晰，對比度開始上公升 3.合焦狀態。畫...
相機變焦與對焦方法及原理
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...