CMOS图像传感器——相位对焦
????????之前介紹了許多自動對焦的方案
自動對焦方法學習_滄海一升的博客-CSDN博客自動對焦的各類方法學習介紹https://blog.csdn.net/qq_21842097/article/details/121373263? ? ? ? 在里面提到了遮蔽像素相位檢測法,原理上算是相位檢測法(Phase Detection Auto Focus,PDAF)的一種。這種方案是通過在像素里預留不能成像的對焦點,通過像素遮蔽(shield pixel)的方法使光從不同方向穿過對焦點,從而進行相位檢測,再通過計算相位差的方式確定對焦偏移量,實現(xiàn)合焦:
被遮蔽的像素不能成像
? ? ? ? 不同的遮蔽像素得到相位差(Phase Difference)
????????但這種埋對焦點的設計的缺陷就在于被像素遮蔽的相位檢測點不能成像。如果對焦點越多,雖然對焦性能越好,但信息損失也更多,需要通過相鄰像素計算出應有的顏色,因此對焦的覆蓋率不高。
一、DPAF
????????為了解決這個問題,全像素雙核對焦(DPAF,Dual Pixel Autofocus)應運而生。將一個像素分為兩個光電二極管,并由此獲得2個信號(A像和B像), 通過比較A像和B像的相位差計算出鏡頭的偏移量:
????????DPAF的每個像素既能成像又能對焦,不需要專用對焦點的介入,實現(xiàn)了100%的對焦覆蓋率與更高的對焦采樣率,自然擁有了更快更準的對焦:
????????但全像素雙核對焦的缺陷就在于光電二極管一分二、布線更加復雜,因此填充系數(shù) (Fill factor),即光敏面積與其總面積之比更低,從而帶來更低的量子效率。
二、OCL
????????索尼的解決方案是2x1 OCL(On chip lens),即兩個像素共用一個微透鏡實現(xiàn)部分像素雙核對焦,可以在不影響整體量子效率的前提下兼顧采樣率:
????????細心的你可能發(fā)現(xiàn)了,以上所有的對焦方式都只能檢測同一個方向的相位差,也就是所謂的“一字對焦點”,對于特定紋理(比如橫線)檢測不到相位差。
????????這時就需要類似十字對焦點的索尼2x2OCL出馬了,一個微透鏡下四個小像素,橫向豎向相位差都能檢測,也正好對應四像素合一的Quad-Bayer陣列:
? ? ? ? 這里說明以下2x2 OCL與之前的OCL的區(qū)別:
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三、Dual Pixel Pro
? ? ? ?三星Dual Pixel Pro使用了一個比較“取巧”的雙核對焦方案。紅藍像素上使用了豎向的分割,而綠像素則四個為一組做左/右向分割。它本質(zhì)上還是全像素雙核對焦,但這樣的分割方式避免了單一方向?qū)裹c不能檢測特定紋理的缺陷:
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的CMOS图像传感器——相位对焦的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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