精度高速度快廠商愛

沃爾頓

2015年，一些國產廠商開始大肆炒作PDAF相位對焦技術這一概念，一時間只要是旗艦機的新品發布會上PDAF這幾個字母幾乎必被提及。在今年新發布的產品中，OPPO R7、vivo X5Pro、樂視的樂1 Pro甚至是售價不到千元的ono手機（TCL）都支持相位對焦技術了。那么，究竟什么是相位對焦技術，它的優勢和劣勢又是什么呢？

智能手機的圈子就是這樣，每隔一段時間就得上點所謂“黑科技”，而只要在一款產品上得到應用馬上就會大范圍普及。用上面這段話形容手機攝影技術的發展并不為過，繼背照式CMOS、6P鏡片組、雙色溫閃光燈爛大街后，PDAF相位對焦技術也有“爛大街”的趨勢了。

說到相位對焦技術其實早在2014年初發布的三星S5上就已經得到應用，只不過當時三星似乎并沒有把它當成一個概念加以炒作，而只是簡單地稱其“大幅提高了對焦速度”。下半年發布的蘋果iPhone 6將其稱為Focus Pixels，基本上也是同一個意思。

而到了2015年，一些國產廠商開始大肆炒作PDAF相位對焦技術這一概念，一時間只要是旗艦機的新品發布會上PDAF這幾個字母幾乎必被提及。在今年新發布的產品中，OPPO R7、vivo X5Pro、樂視的樂1 Pro甚至是售價不到千元的ono手機（TCL）都支持相位對焦技術了。那么，究竟什么是相位對焦技術，它的優勢和劣勢又是什么呢？

速度慢但精準的反差對焦

首先我們扒開PDAF的外衣，它的全稱是Phase Detection Auto Focus，字面意思就是“相位檢測自動對焦”。需要指出的是，相位對焦技術在數碼相機領域應用已經十分成熟，在智能手機領域則仍處于起步階段。

通常而言相機的自動對焦方式有兩種：反差對焦和相位對焦。反差對焦的原理是根據焦點處畫面的對比度變化，尋找對比度最大時的鏡頭位置，也就是準確對焦的位置。

以拍攝一枚硬幣為例，最開始畫面是虛焦的狀態，隨后鏡頭移動，人們可以看到屏幕中的硬幣逐漸清晰起來。直到某一個位置（合焦狀態）硬幣最為清晰，但攝像頭模組自身是意識不到此時已經合焦完畢的，鏡頭會繼續移動，此時人們會看到硬幣又變得模糊。這時攝像頭模組才意識到鏡頭“走過站了”，于是回退至剛才清晰的焦點位置，這樣一次對焦就完成了。

其實看上面這段話大家也能明白反差對焦的弊端了，沒錯就是耗時太長。鏡頭從開始對焦到最后合焦完畢一直不停移動，“走過站”以后的回退過程更是讓對焦行程增大，反映給用戶的就是對焦速度較慢。此外由于要檢測畫面對比度的反差，一旦被攝物體與背景顏色趨近（比如在一堵白墻前面拍一張白紙），要想實現合焦就更加困難。

速度快但要求高的相位對焦

再來說說相位對焦，它的原理是在感光元件上預留出一些遮蔽像素點，專門用來進行相位檢測，通過像素之間的距離及其變化等來決定對焦的偏移值從而實現準確對焦。

傳統的單反相機擁有對焦傳感器，在反光板背面還有副反光板，副反光板會把從鏡頭入射的部分光線送到對焦傳感器上，通過測距確定焦點，再由系統控制鏡頭的移動完成自動對焦。而由于手機攝像頭模組高度集成的要求，獨立的對焦傳感器肯定是放不進去的，于是人們直接在CMOS（感光元件）上留出一些成對兒的遮蔽像素點來進行相位檢測。

遮蔽像素點由兩個像素成對組成，兩個像素通過微透鏡各自成像。對焦系統根據判斷信號波峰的位置可判斷出鏡頭應該往前還是往后偏移，從而迅速準確合焦。

相比反差對焦，相位對焦不需要鏡頭的反復移動，對焦行程短了很多，對焦過程干凈不猶豫。但另一方面，由于需要利用CMOS上的遮蔽像素點進行相位檢測，故此相位對焦對光線強度的要求比較高。如果環境光線強度太弱，遮蔽像素點的正常工作就會受到影響，對焦精度和速度也會出現問題。

混合對焦是未來手機拍照新趨勢

上面介紹了反差對焦和相位對焦的原理和利弊，大家也能發現兩種對焦模式的優勢劣勢都很明顯。如果單純考慮對焦速度那么相位對焦肯定占優，但考慮到弱光條件下的拍攝狀況，反差對焦又有其優勢。怎么合理利用兩種模式的優勢呢？混合對焦就應運而生了。

所謂的混合對焦模式其實就是兼容了傳統的反差對焦和“時髦”的相位對焦，充分利用不同條件下兩種對焦模式的優勢，能夠提供更精準的對焦精度和更快的對焦速度。剛剛發布不久的OPPO R7便采用了這種混合對焦模式。

當然受制于硬件的因素，手機攝像頭上的相位對焦技術在實際使用體驗上與專業相機還有很大的差距，不過能夠將原先高不可攀的技術跨界移植過來已經是不小的突破。最近幾年手機攝影領域的發展也要歸功于諸如這樣的功能下放，對于用戶而言，雖然可能要為其付出一定的額外經濟成本，但在使用體驗上的提升絕對是物有所值。