Обмен технологиями

Алгоритм перед нажатием спуска затвора – фокусировка

2024-07-12

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Алгоритмы фокусировки можно разделить на дальномерные, фазовые и контрастные.

Среди них метод определения дальности использует лазер (TOF, время полета) и другие активные методы, чтобы узнать расстояние до объекта, а затем сфокусироваться. Последние два используются чаще.

Контраст CDAF (обнаружение контраста) Автофокус

Тип контраста показан на рисунке выше. Вы можете видеть, что объектив явно имеет возвратно-поступательное движение, напоминающее «сильфон», и результат с лучшим контрастом получается за счет обхода. Этот метод фокусировки относительно точен, но занимает много времени.

CDAF специально использует алгоритм подъема на холм. Алгоритм восхождения на холм состоит из двух процессов: первый этап называется грубым поиском, а второй этап называется точным поиском. Когда алгоритм управляет двигателем, который перемещает объектив в одном направлении, контрастность изображения постепенно увеличивается, а затем уменьшается, подобно восхождению на гору.

Фазовый PDAF (фазовый автофокус)

Давайте сначала разберемся с бинокулярным эффектом и измерением расстояния между большим пальцем.

Поскольку два глаза находятся в разных положениях, их лучшие точки фокусировки разные, и для создания наиболее четкого изображения каждому требуется определенный угол света. Поэтому при измерении расстояния до большого пальца смотрите двумя глазами на большой палец соответственно. На мишени вдоль выносной линии в этом направлении можно получить две разные точки. Длина этих двух точек/расстояние между зрачками = целевое расстояние/длина руки.

Чжиху Дейли - Чжиху

Поскольку с помощью большого пальца можно измерить расстояние, то же самое справедливо и для PDAF. PDAF измеряет резкость области ROI на основе разности фаз пары пикселей (PD Pixel Pair).

Так что же такое разность фаз? Как PDAF использует разность фаз?

Хотя на картинке выше нарисована только одна линия света (симметричная), на самом деле это не одна линия света, поэтому отклик на датчике распределяется вместе с ней как пик. Если фокус плохой, то будут два пика волн. Субизображение 4 сфокусировано хуже, чем фрагмент 3, и расстояние между двумя пиками волн больше. В идеальном фокусе два пика перекрываются.

Из-за симметрии формы двух волн одинаковы, но имеется относительное смещение. Это смещение и есть разность фаз. Разность фаз может быть положительной или отрицательной, а четкость наиболее высока, когда фаза равна 0.

Поскольку он калибруется перед отправкой с завода, вам нужно знать только разность фаз, и двигатель сразу поймет, в каком направлении и как далеко нужно сдвинуть объектив. Вот почему PD фокусируется быстрее. Скорость фокусировки PDAF более чем в два раза выше, чем у CAF, и теперь это основная тенденция на мобильных телефонах.

Как работает фазовая автофокусировка

Исходя из идеи дифференциации, волны можно представить двумя разными точками. Как сконструировать эти две точки, появились разнообразные датчики ЧР. По количеству точек ПД его можно разделить на разреженные и глобальные. Мы все берем All-pixel в качестве примера.

Двойной ПД

двойной PD дополнительно разделяет каждый пиксель. Значение слова «двойной» — «двойной», поскольку оно также относится к щитовому ПД, но по сравнению с предыдущими L и R они находятся далеко друг от друга. Левый и правый ПД двойного ПД находятся под одной и той же микролинзой:

Под каждым цветофильтром имеется два диода:

На этапе фокусировки изображения двух фотодиодов отображаются отдельно. На этапе фактического формирования изображения после фокусировки два фотодиода объединяются, поэтому помех из-за разностей фаз не будет.

Если объединить технологию Dual PD и Quad Bayer, получится Octa PD:

ОКЛ

OCL — это аббревиатура от «On-Chip Lens», которая относится к микролинзе на светочувствительном элементе, общей для нескольких соседних пикселей. Есть 2x1OCL и есть 2x2OCL.

2x2ocl относится к комбинации технологии OCL и четырехъядерного байера. Четыре квадранта одного и того же цветового канала имеют одну линзу:

При хороших условиях освещения изображения с высоким разрешением можно получить с помощью remoisc. При плохих условиях освещения лучшее качество изображения можно получить с помощью бинирования.

Разница между двумя

Оба имеют полнопиксельную фокусировку PD. Единственное отличие состоит в том, что источник разности фаз другой. Octa PD — это более традиционный двойной PD, а 2x2OCL — это разница в четырех квадрантах, вызванная общей линзой.

Первый выигрывает от наличия двух диодов при фактическом отображении, поэтому его можно комбинировать для устранения разности фаз, чтобы четыре значения одного и того же цветового канала были более унифицированными из-за Quad Raw. Разницу фаз 2x2OCL невозможно устранить, и четыре квадранта одного и того же цветового канала также будут регулярно меняться вместе с градиентом изображения во время визуализации, что не способствует последующей обработке изображения.

Поскольку Octa PD требует интеграции двух диодов и имеет большее количество микролинз, эта технология обычно используется, когда датчик OCL используется на датчиках среднего размера; Как показано ниже:

На практике фокусировка PD обычно используется сначала для быстрого перемещения объектива в примерно точное положение, а затем выполняется контрастная фокусировка, чтобы изображение действительно достигло идеального состояния высокой контрастности.


ссылка:

Технология автофокусировки (AF) на всех пикселях | Датчик изображения для мобильных устройств | Технологии | Sony Semiconductor Solutions Grouphttps://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=8993499Технология автофокусировки (AF) на всех пикселях | Датчик изображения для мобильных устройств | Технологии | Sony Semiconductor Solutions Group

https://www.ovt.com/products/ov50a/

Sony представляет технологию линз 2x2 на чипе для датчиков Quad Bayer, которая обещает лучшую производительность автофокусировки - GSMArena.com news