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自动摄像头聚焦机是怎么实现自动聚焦的?

自动摄像头聚焦机是怎么实现自动聚焦的?

作者:聚焦机    来源:www.jujiaoji.com    发布时间:2020-10-30 10:45    浏览量:
  自动摄像头聚焦机作为一种提升企业生产效率的神器,在安防行业被大家喜欢,那么自动摄像头聚焦机到底是怎么实现自动聚焦的呢?
  当相机对准被摄对象时,相机本身自动对焦到真实焦点,无需摄像师手动调整,说明自动聚焦装置(AF)在工作。自动聚焦装置有红外线或超声波四种工作模式。物体返回后,被相机的红外传感器或超声波传感器接收,测量距离,然后根据测量的距离驱动相机的聚焦装置对焦。最后两种方式是利用基于三角形测量原理的测距仪测量相机与被摄物体之间的距离,然后将测量的距离输入相机中的微处理器进行计算,并根据计算的距离控制镜头的聚焦电机聚焦在真实焦点上。
 
  上述每种聚焦装置都有其独特的优势和高测量精度,用于不同类型的相机。然而,自动聚焦机也有一些限制。例如,当照相机自动聚焦装置的有效检测角度仅为6度时,如果变焦镜头被放置在广角段中,则屏幕中心的大约16*1/6的范围是自动对焦的检测范围。也就是说这个范围内的物体的焦点可以自动浓缩。如果变焦镜头放在长焦区,大部分画面都在自动对焦检测范围内。不同的摄像机有不同的有效探测角度。以松下M7相机为例,在相机机身内设置一个有效探测角度相近的聚焦区框架。只要打开摄像头,小焦点区域框就会自动出现。在这个对焦框中,自动聚焦装置将自动与目标焦点对齐。这种小焦距适合在广角端拍摄或拍摄小目标。如果用镜头的长焦段拍摄,按下对焦区域调整键,对焦区域框会变大(图7),这样画面中的大部分被摄体都会被对焦。
 
  使用自动聚焦机时,当被摄体移出自动聚焦检测范围时,自动聚焦装置会自动改变焦距,对准检测范围内原画面背景中的物体。例如,当摄像机拍摄一个在画面中间向右移动的人时,摄像机聚焦在这个人身上作为主要的检测目标。当此人离开画面时,自动聚焦装置会将自动控制焦点从此人变为有背景的物体,即画面的清晰度范围发生变化。
 
  在摄像实践中,当画面中远近物体都在探测范围内时;当画面对比度不明显时;当图片中有非常薄的物体距离相等时;当拍摄环境的光照不满足相机的最低照度要求时,自动聚焦机往往会做出错误的判断。因此,在这些情况下,最好不要使用自动聚焦装置,而是手动聚焦。
 
  在摄像头焦点前后的一段距离内,图像清晰。我们把这个距离叫做景深,景深之外的图像是模糊的。决定景深的因素包括光圈大小、焦距大小、相机与被摄物体的距离等。在拍摄动态图像的过程中,这三个因素都可能发生变化,尤其是相机与被摄体的距离经常发生变化,往往会超出景深,导致图像模糊。为了始终保持图像清晰,需要不断改变镜头的对焦位置。这个调整对焦位置的过程叫做对焦或对焦。如今,家用相机的自动化功能越来越完善,自动对焦就是其中之一。在大多数情况下,这个功能可以达到很好的效果。了解自动聚焦的原理,明确其实现条件和不足,有助于你决定在不同场合是否启用该功能,从而拍摄出高质量的图片。
 
  通常在相机镜头前端专门设置一套对焦镜头,包括外镜头和内镜头,通过改变聚焦镜头的位置可以实现聚焦。那么,相机根据什么进行正确的对焦操作呢?虽然目前相机镜头的自动对焦方法很多,但大致可以分为两种:一种是主动模式,也称主动对焦,由相机的探测源(如红外线、超声波)反射,然后由相机接收,自动调整焦距;另一种是被动模式,也称为被动聚焦,更能代表佳能自己的‘立体三角’系统(SST)固态仲裁(TTL)和(Through  The  Lens)。SST模式的原理是,来自被摄体的:光线分别通过固定镜和活动镜,然后分别反射到两个透镜和三棱镜上,照射到检测传感器上,转换成电信号。然后,微型计算机处理器分析获得的信息,计算与物体的相同距离,并控制镜头的聚焦电机聚焦。TTL模式的结构比较简单。视频信号直接从相机镜头后面的CCD传感器中取出,然后由微型计算机处理,根据返回的数据调整镜头的自动对焦机构。这种对焦方式的优点是远距离对焦正确,没有视差,缺点是光线太暗,被摄对象对比度低时无法正常工作。
 
  通常家用相机都是主动对焦。其原理是当镜头对准目标时,安装在相机镜头下部的一组发射器发出红外线或超声波,经被摄体反射后被相机的红外传感器或超声波传感器接收,从而测量距离,并根据测量的距离驱动相机的聚焦装置对焦。它的优点是不受光照条件的影响,可以在完全黑暗的环境下工作。但是它不能通过玻璃等透明物体工作,对于吸收红外线或超声波的物体以及远处的物体也不能正常工作。而专业相机大多采用被动对焦。
 

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