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数字相机的自动对焦与测光
光电技术的进步正不断的改变着人类的生活：达到飞向太空的宇宙飞船，小到计算器上的太阳能电池。CCD传感器是一种成像半导体电路，因为CCD可以实现光信号向电信号的转换，我们才可以抛弃传统相机将光信号转换为化学信号的模式，走入一个快捷高效的读图时代，同时照相机的对焦方式也发生了很大的变化。
要把远近不同的物体拍清楚就要调整照相机镜头的焦点，这个过程就叫对焦，也叫调焦。在相机发明后的大部分时间中，都采用手动对焦的方式，直到本世纪六十年代后期，微电子技术大发展并在相机上加以应用后，才出现自动对焦的概念。相机自动对焦是一个复杂的光电一体化的过程，简单说其基本原理是将物体反射的光让相机上的光电传感器接受，通过内部智能芯片处理，带动电动对焦装置进行对焦。
一、照相机自动对焦的历史。
照相机自动对焦系统的可以追溯到60年代。1963年，佳能公司曾在西德的科隆博览会上展出一架具有自动对能力的照相机原型，这个时期的自动对焦技术仍相当原始，1974年，尼康公司也推出了一款具备自动对焦能力的原型机；但其设计仍十分仰赖机械结构，体积大、反应慢是最大的缺点。一直到1975年，美国Honeywell公司才发表了具有实用价值的自动对焦组件VISITRONIC AUTOMATIC FOCUSING SYSTEM，又称为VAF系统。很可惜，美国的创举到最后却反而为
日本的相机工业带来革命，1977年日本小西六写真工业公司，也就是后来柯尼卡公司的前身，向美国购买了这套系统改良专利权，而于同年11月制作出了世界上第一架自动对焦照相机 柯尼卡 C35 AF，成为世界上第一款有自动对焦能力的相机。
二、自动对焦的模式
目前大多数数码相机的自动对焦，都采用被动式：即直接接收分
析来自景物自身的反光,利用相位差原理进行自动对焦的方式。这种自动对焦方式的优点是自身不要发射系统，因而耗能少，有利于小型化。对具有一定亮度和反差的被摄体能理想的自动对焦，在逆光下也能良好的对焦，对远处亮度大的物体能自动对焦，且能透过玻璃等透明障碍物对焦。但缺点是对细线条的被摄体自动对焦比较困难，在低反差，弱光下的对焦困难，对动体自动对焦能力差，对含偏光的被摄体自动对焦能力差，黑色物体或镜面的对焦能力差。
个别高档数码相机也同时结合了主动式自动对焦方式，即相机上有红外线或超声波甚至激光发生器，发出红外光或超声波到被摄体，相机上的接受器接受反射回来的红外光或超声波进行对焦，其光学原理类似三角测距对焦法。主动式中又有能量法，用于低档普及型相机的自动对焦，广泛应用于各种平视取景相机。主动式对焦对斜面、光滑面对焦困难；对亮度大、远距离的被摄体对焦困难。这是由于发出的光被反射到其它方向，或达不到被摄体所至。主动式对焦由于是相机主动发出光或波，所以可以在低反差、弱光线下对焦，而且对细线条的被摄体和动体都能自动对焦，恰好弥补了被动式自动对焦的不足。缺点是当被摄体能吸收光或波是对焦困难，还会被玻璃反射，故透过玻璃对焦困难。
另外还要提到的一点是，现在大多数自动对焦镜头都为内聚焦镜头（internal focusing）。普通镜头对焦时是将镜头旋离胶片，使镜头筒延长。内聚焦镜头对焦时，是装于镜头筒内的部件移动聚焦，镜头筒没有延伸变化。
三、自动对焦原理
从基本原理来说，自动对焦可以分成两大类：一类是基于镜头与被拍摄目标之间距离测量的的测距自动对焦，另一类是基于对焦屏上成像清晰的聚焦检测自动对焦。
1.测距自动对焦
测距自动对焦主要有红外线测距法和超声波测距法。 红外线测距法 该方法的原理是由照相机主动发射红外线作为测距光源，并由红外发光二极管间构成的几何关系,然后计算出对焦距离。
超声波测距法 该方法是根据超声波在数码相机和被摄物之间传播的时间进行测距的。数码相机上分别装有超声波的发射和接收装置，工作时由超声振动发生器发出持续超声波，超声波到达被摄体后，立即返回被接收器感知,然后由集成电路根据超声波的往返时间来计算确定对焦距离。
红外线式和超声波式自动对焦是利用主动发射光波或声波进行测距的，称之为主动式自动对焦。
2.聚焦检测自动对焦
聚焦检测方法主要有对比度法和相位法
a 对比度法 该方法是通过检测图像的轮廓边缘实现自动对焦的。图像的轮廓边缘越清晰，则它的亮度梯度就越大，或者说边缘处景物和背景之间的对比度就越大。反之，失焦的图像,轮廓边缘模糊不清，亮度梯度或对比度下降；失焦越远，对比度越低。
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