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2024-07-12
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Gli algoritmi di messa a fuoco possono essere suddivisi in gamma, fase e contrasto.
Tra questi, il metodo di misurazione utilizza il laser (TOF, Time of Flight) e altri metodi attivi per conoscere la distanza dell'oggetto e quindi metterlo a fuoco. Gli ultimi due sono più comunemente usati.
Il tipo di contrasto è mostrato nell'immagine sopra. Puoi vedere che l'obiettivo ovviamente ha un movimento di spinta e trazione alternativo a "soffietto", e il risultato con il miglior contrasto si ottiene attraverso la traslazione. Questo metodo di messa a fuoco è relativamente accurato, ma richiede molto tempo.
CDAF utilizza specificamente l'algoritmo di salita in salita. L'algoritmo di hill climbing è costituito da due processi, la prima fase è chiamata ricerca approssimativa e la seconda fase è chiamata ricerca fine. Quando l'algoritmo controlla il motore per spostare l'obiettivo in una direzione, il contrasto dell'immagine aumenterà gradualmente per poi diminuire, in modo simile a quando si scala una montagna.
Comprendiamo innanzitutto l'effetto binoculare e la misurazione della distanza del pollice.
Poiché i due occhi sono in posizioni diverse, i loro migliori punti di messa a fuoco sono diversi e ciascuno richiede uno specifico angolo di luce per creare l'immagine più nitida. Pertanto, quando si misura la distanza del pollice, utilizzare due occhi rivolti rispettivamente verso il pollice. È possibile ottenere due punti diversi nel bersaglio lungo la linea di estensione in questa direzione. La lunghezza di questi due punti/distanza pupillare = distanza target/lunghezza del braccio.
Poiché la misurazione del pollice può misurare la distanza, lo stesso vale per PDAF. PDAF misura la nitidezza dell'area ROI in base alla differenza di fase della coppia di pixel (PD Pixel Pair).
Allora, qual è la differenza di fase? In che modo PDAF utilizza la differenza di fase?
Sebbene nell'immagine sopra sia disegnata solo una linea di luce (simmetrica), in realtà non si tratta di una linea di luce, quindi la risposta del sensore viene distribuita con essa come picco. Se la messa a fuoco non è buona, ci saranno due picchi d'onda che saranno più scarsamente focalizzati rispetto all'immagine secondaria 3 e la distanza tra i due picchi d'onda sarà più lontana. Quando sono perfettamente a fuoco, i due picchi si sovrappongono.
A causa della simmetria, le forme delle due onde sono le stesse, ma c'è un relativo sfasamento. Questo sfasamento è la differenza di fase. La differenza di fase può essere positiva o negativa e la chiarezza è massima quando la fase è 0.
Poiché è calibrato prima di lasciare la fabbrica, è sufficiente conoscere la differenza di fase e il motore saprà immediatamente in quale direzione spingere l'obiettivo e fino a che punto spingerlo. Ecco perché PD mette a fuoco più velocemente. La velocità di messa a fuoco PDAF è più del doppio di quella CAF ed è ora la modalità mainstream sui telefoni cellulari.
Come funziona l'autofocus a rilevamento di fase
Basandosi sull'idea di differenziazione, le onde possono essere rappresentate da due punti diversi. Come costruire questi due punti, sono apparsi una varietà di sensori PD. In base al numero di punti PD, può essere suddiviso in sparso e globale. Prendiamo tutti come esempio All-pixel.
il doppio PD suddivide ulteriormente ciascun pixel. Il significato di dual è "doppio", perché appartiene anche allo scudo PD, ma rispetto ai precedenti L e R, sono distanti. I PD sinistro e destro del doppio PD si trovano sotto la stessa microlente:
Ci sono due diodi sotto ciascun filtro colorato:
Durante la fase di messa a fuoco, i due fotodiodi vengono ripresi separatamente. Durante la fase di ripresa effettiva dopo la messa a fuoco, i due fotodiodi vengono combinati, quindi non ci saranno interferenze dovute alle differenze di fase.
Quando si combinano la tecnologia dual PD e quad bayer, si ottiene Octa PD:
OCL è l'abbreviazione di "On-Chip Lens", che si riferisce alla microlente presente sull'elemento fotosensibile condivisa da più pixel adiacenti. C'è 2x1OCL e c'è 2x2OCL.
2x2ocl si riferisce alla combinazione della tecnologia OCL e quad bayer. Quattro quadranti dello stesso canale di colore condividono una lente:
Quando le condizioni di illuminazione sono buone, è possibile ottenere immagini ad alta risoluzione tramite remoisc. Quando le condizioni di illuminazione sono scarse, è possibile ottenere una migliore qualità dell'immagine tramite bining.
Entrambi hanno la messa a fuoco PD full-pixel. L'unica differenza è che la fonte della differenza di fase è diversa. Octa PD è un doppio PD più tradizionale e 2x2OCL è la differenza nei quattro quadranti causata dalla lente condivisa.
Il primo beneficia della presenza di due diodi durante l'imaging effettivo, quindi può essere combinato per eliminare la differenza di fase, in modo che i quattro valori dello stesso canale di colore siano più unificati grazie al quad raw. La differenza di fase 2x2OCL non può essere eliminata e anche i quattro quadranti dello stesso canale di colore cambieranno regolarmente con il gradiente dell'immagine durante l'imaging, il che non favorisce la successiva elaborazione dell'immagine.
Poiché Octa PD necessita di integrare due diodi e dispone di un numero maggiore di microlenti, questa tecnologia viene generalmente utilizzata quando il sensore OCL è più grande su sensori di medie dimensioni; Come mostrato di seguito:
In pratica, la messa a fuoco PD viene generalmente utilizzata prima per spingere rapidamente l'obiettivo in una posizione approssimativamente precisa, quindi viene eseguita la messa a fuoco con contrasto per consentire all'immagine di raggiungere veramente lo stato ideale di contrasto elevato.
riferimento:
Tecnologia All-pixel Auto Focus (AF) | Sensore di immagine per dispositivi mobili | Tecnologia | Sony Semiconductor Solutions GroupItaliano: Italiano: https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=8993499Tecnologia All-pixel Auto Focus (AF) | Sensore di immagine per dispositivi mobili | Tecnologia | Sony Semiconductor Solutions Group
Si dedica alla ricerca tecnologica da più di 30 anni ed è esperto in vari linguaggi come Java, Linux, Javascript, php, css, ecc. Ha dato numerosi contributi nel campo dell'open source stazione di documentazione per gli sviluppatori per condividere alcuni problemi nello sviluppo della tecnologia per riferimento futuro
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