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。
自動對焦目前主流的大致上有cdaf，pdaf和laser assist af這三種。前兩種屬於被動式，也就是說相機不需要其他額外輔助的探測手段，直接使用入射光線做判斷來對焦；而第三種屬於主動式，也就是說需要使用laser來輔助探測，這在後面會詳細介紹。
1 cdaf (contrast detection auto focus)
反差對焦是假設對焦成功後相鄰畫素點的對比度最大，這種方式的光學設計是最簡單的。
從上圖可以看到，右上圖中的白色方框代表對焦點，此處反射出的紅色光線在經過鏡頭，到達感測器前就匯聚在一點，隨後又散開，此時影象的對比度是很低的。
將這個對焦點與相鄰畫素的對比度作分析得出右下角的曲線，失焦狀態下對比度低，在聚焦過程中，曲線變得逐漸變得傾斜，但是不能判斷什麼時候是最高點，只有經過了對焦點後曲線下降再往回移動，反覆移動後可以得到乙個區域性梯度最大值，就認為是對焦成功。
優點：光學設計簡單。
缺點：a. 速度較慢，在出現失焦影象時，機器無法判斷該移動多少，甚至往哪個方向移動鏡頭才能聚焦，甚至到了峰值也不知道，必須移動過了以後再往回移動，來回幾次後才能找到對焦點；
b. 在物體對比度較低時會對焦失敗，比如雪景，無雲的藍天以及各種純色的影象。
2 pdaf (phase detect auto focus)
相位對焦最早是在單反上使用的，也是最常用的被動式對焦方法，光學通路也比較複雜。
nikon f4上的光學設計通路如下圖所示：
在對焦過程中，白色入射光被乙個斜45度角的反光鏡攔截，部分向上分光到調焦屏，供預覽和ae使用，此時預覽看到的影象和拍照的是一致的；剩下的光被次級反射鏡向下分到af模組。
可以從下圖中看到af模組的工作原理。af模組中有兩個或者多個小影象感測器(ccd1/2)，並且都是一維的，也就是說是由一列畫素構成，每個感測器上有乙個小的透鏡(micro lens)，這些感測器是成對出現，每一對就構成了乙個自動對焦點，下圖中的對焦點是右下側**的白色方框。在失焦狀態下，紅光照射在光圈右側，綠光照射在光圈左側，在感測器上的相位就無法匹配，影象**其實是乙個硬幣，但為了方便將相位表示成只有乙個峰值的曲線，也就是乙個黑色背景的白點，真實影象的曲線實際上比較複雜。當移動鏡頭main lens的時候，光線的相位會慢慢靠近直至重合，當重合時就認為對焦成功。在影象處理中識別相位重合的方式有很多種，cross-correlation就是其中一種。由於根據相差可以精確計算出main lens需要移動的方向以及距離，因此pdaf就比cdaf速度要快許多。
由於對焦速度快，在2023年左右被全面引入到手機上，然而手機上沒有足夠空間來實現如此複雜的光學通路，因此業界就拿sensor做文章，如下圖所示在原有的(a)bayer cfa sensor基礎上將部分g替換成(b)pd 畫素，變成了(c) pdaf sensor。
這樣也就無需改變原有的光學通路，直接根據pdaf計算出相差來移動鏡頭。當然這些被pd畫素所取代的畫素點必須根據周圍畫素點的值來做補償，具體補償方式就由各isp廠商來決定。
優點：速度快。
缺點：a. 需要專用pdaf sensor，並且有精度損失；
b. 在暗處效果較差，無法完全取代cdaf。
3 laser assit af
雷射輔助對焦在單反上的前生是潛艇的超聲波測距系統。
超聲波測距原理就是發出一組超聲波，接收器根據超聲波的返回時間來計算距離；同樣在單反上的雷射輔助對焦是發出一組紅外光，根據接收到的時間來計算距離。
優點：雷射輔助對焦完美地補充了pdaf在弱光條件下，以及cdaf在對比度底場景下的不足。
缺點：a. 所謂雷射其實是紅外線光，因此在物體本身有紅外射線(比如燭光，人臉)的情況下就會失效；
b. 如果有紅外射線無法穿透玻璃，因此有玻璃情況下也會失效。
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