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2024-07-12
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Los algoritmos de enfoque se pueden dividir en rango, fase y contraste.
Entre ellos, el método de alcance utiliza láser (TOF, tiempo de vuelo) y otros métodos activos para conocer la distancia del objeto y luego enfocarlo. Los dos últimos son los más utilizados.
El tipo de contraste se muestra en la imagen de arriba. Puede ver que la lente obviamente tiene un empuje y tracción alternativo similar a un "fuelle", y el resultado con el mejor contraste se obtiene mediante el recorrido. Este método de enfoque es relativamente preciso, pero lleva mucho tiempo.
CDAF utiliza específicamente el algoritmo de escalada. El algoritmo de escalada consta de dos procesos, la primera etapa se llama búsqueda aproximada y la segunda etapa se llama búsqueda fina. Cuando el algoritmo controla el motor para mover la lente en una dirección, el contraste de la imagen aumentará gradualmente y luego disminuirá, similar a escalar una montaña.
Primero comprendamos el efecto binocular y la medición de la distancia del pulgar.
Debido a que los dos ojos están en diferentes posiciones, sus mejores puntos de enfoque son diferentes y cada uno requiere un ángulo de luz específico para crear la imagen más clara. Por lo tanto, al medir la distancia del pulgar, utilice dos ojos para mirar el pulgar respectivamente. Se pueden obtener dos puntos diferentes en el objetivo a lo largo de la línea de extensión en esta dirección. La longitud de estos dos puntos/distancia pupilar = distancia objetivo/longitud del brazo.
Dado que el alcance del pulgar puede medir la distancia, lo mismo ocurre con el PDAF. PDAF mide la nitidez del área ROI en función de la diferencia de fase del par de píxeles (PD Pixel Pair).
Entonces, ¿qué es la diferencia de fase? ¿Cómo utiliza PDAF la diferencia de fase?
Aunque en la imagen de arriba solo se dibuja una línea de luz (simétrica), en realidad no es una línea de luz, por lo que la respuesta del sensor se distribuye con ella como el pico. Si el enfoque no es bueno, habrá dos picos de onda. La subimagen 4 estará menos enfocada que la subimagen 3 y la distancia entre los dos picos de onda será mayor. Cuando están perfectamente enfocados, los dos picos se superponen.
Debido a la simetría, las formas de las dos ondas son iguales, pero hay un desplazamiento relativo. Este desplazamiento es la diferencia de fase. La diferencia de fase puede ser positiva o negativa y la claridad es máxima cuando la fase es 0.
Debido a que está calibrado antes de salir de fábrica, solo necesita conocer la diferencia de fase y el motor sabrá inmediatamente en qué dirección empujar la lente y hasta dónde empujarla. Es por eso que la PD enfoca más rápido. La velocidad de enfoque PDAF es más del doble de rápida que la CAF, que ahora es la corriente principal en los teléfonos móviles.
Cómo funciona el enfoque automático por detección de fase
Partiendo de la idea de diferenciación, las ondas se pueden representar mediante dos puntos distintos. Cómo construir estos dos puntos, han aparecido una variedad de sensores PD. Según la cantidad de puntos PD, se puede dividir en disperso y global. Todos tomamos All-pixel como ejemplo.
La PD dual subdivide aún más cada píxel. El significado de dual es "doble", porque también pertenece al PD de escudo, pero en comparación con los anteriores L y R, están muy separados. Los PD izquierdo y derecho del PD dual están bajo la misma microlente:
Hay dos diodos debajo de cada filtro de color:
Durante la etapa de enfoque, los dos fotodiodos se muestran por separado. Durante la etapa de imagen real después del enfoque, los dos fotodiodos se combinan, por lo que no habrá interferencias por diferencias de fase.
Cuando se combinan la tecnología dual PD y quad bayer, se obtiene Octa PD:
OCL es la abreviatura de "On-Chip Lens", que se refiere a las microlentes del elemento fotosensible compartidas por varios píxeles adyacentes. Hay 2x1OCL y hay 2x2OCL.
2x2ocl se refiere a la combinación de tecnología OCL y quad bayer. Cuatro cuadrantes del mismo canal de color comparten una lente:
Cuando las condiciones de iluminación son buenas, se pueden obtener imágenes de alta resolución mediante remoisc. Cuando las condiciones de iluminación son malas, se puede obtener una mejor calidad de imagen mediante la combinación.
Ambos tienen enfoque PD de píxeles completos. La única diferencia es que la fuente de la diferencia de fase es diferente. Octa PD es un PD dual más tradicional, y 2x2OCL es la diferencia en los cuatro cuadrantes que aporta la lente compartida.
El primero se beneficia de tener dos diodos cuando se generan imágenes, por lo que se pueden combinar para eliminar la diferencia de fase, de modo que los cuatro valores del mismo canal de color en formato quad raw estén más unificados. La diferencia de fase 2x2OCL no se puede eliminar y los cuatro cuadrantes del mismo canal de color también cambiarán regularmente con el gradiente de la imagen durante la toma de imágenes, lo que no favorece el procesamiento de imágenes posterior.
Debido a que Octa PD necesita integrar dos diodos y tiene una mayor cantidad de microlentes, esta tecnología generalmente se usa cuando el sensor es más grande y se usa en sensores de tamaño mediano; Como se muestra abajo:
En la práctica, el enfoque PD se utiliza generalmente primero para empujar rápidamente la lente a una posición aproximadamente precisa y luego se realiza el enfoque de contraste para permitir que la imagen alcance realmente el estado ideal de alto contraste.
referencia:
Tecnología de enfoque automático (AF) en todos los píxeles | Sensor de imagen para dispositivos móviles | Tecnología | Sony Semiconductor Solutions Grouphttps://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=8993499Tecnología de enfoque automático (AF) en todos los píxeles | Sensor de imagen para dispositivos móviles | Tecnología | Sony Semiconductor Solutions Group
Se ha dedicado a la investigación de tecnología durante más de 30 años y domina varios lenguajes como java, linux, javascript, php, css, etc. Ha realizado muchas contribuciones en el campo del código abierto. Estación de documentación para desarrolladores para compartir algunos problemas en el desarrollo de tecnología para referencia futura.
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