主题:交流一下,全像素双核对焦&嵌入式相位对焦是神马 [主题管理员:iZaZaD]
正序浏览
主题图片汇总
主题内检索
泡菜
泡网分: 9.834
主题: 61
帖子: 6492
注册: 2017年10月
来个惹眼的标题吸引一下眼球

以下内容,个人爱好,纯属猜测。

更新一点儿内容,看看能不能把双核说的更简洁些:

双核像素,内部有左右两个感光的光电二极管。 像素是个竖井结构,光电二极管在谷底。 这种结构上的设计,导致光线在倾斜照射到像素上时,两个二极管感受到的光线数量不一致:
登录后可直接显示原图


基于上述现象,如果一组并排的多个像素,在同一个点光源的散射面下,像素中两组二极管的受光多少会产生差异,如果把所有像素里的左边A组光电二极管和右边的B组光电二极管的信号分别组成一组,观察整租信号的分布,理想状态下,两组信号会产生对称性的差异分布:
登录后可直接显示原图


注意:相机里的一个对焦框内的像素不止是这5个,我算了一下,大概200*200个左右,道理一样,这里用5个示意。而且也不是只有一行,而是一个小区域内的很多行。道理一样。

基于以上,一个理想的点光源散热光斑,经过双核结构的像素传感器,单独提取左边A组和右边B组的信号,通过数学统计分析,可以得到接收光线多少随横坐标位置分布不同的差异曲线,也就是相位差:

登录后可直接显示原图


注:图中计算过程为质心算法的简单形式。 2D平面图像质心公式:
质心位置坐标   A[X,Y] = A[ΣV(x)*x/ΣV , ΣV(y)*y/ΣV)]  ,不懂请百度。

以上是双核像素检测相位差的基本原理。

曲线的左右相对位置,取决于焦点位于焦平面的前边或者后边。
需要强调的是: 相位差虽然产生于单个像素内部,但是用于计算产生相位差曲线的是一整组若干个像素组合 。

如果以上内容都看懂了,那么来看看SONY那种嵌入式的相位差形成原理:
不是很难理解,原理与双核相位差基本上是一样。

继续。。

附上两张图,用全像素双核传感器传感器的相机,拍出一张带有双核像素信息的RAW文件,截取焦外光斑部分图像,导出来两张图:

双核A+B组合的:

登录后可直接显示原图


只有B核的:
登录后可直接显示原图


很明显,只有B核的这个光斑,有一边是暗下去的。如果做先关计算,可以到出来A的图像暗的一边在另外一个方向。

双核图像的拍摄和取出方法,请看82楼。

继续。。

探讨一下双核这种对焦方案,产生误差的可能因素。

根据主贴提及的内容,一个虚化的光斑,双核心传感器记录的数据可以分别读取A组和B组数据。 因此可以做一个模拟(实拍也可以):

一个光斑只取绿色通道的A+B:
只取B的:
只取A的:
单独拿A组的来看看这些数字(CPU处理数据只看数字):
计算机很容易计算出,内存中这组数字的质心位置:

公式:
质心位置A[X,Y]=A[ΣV(x)*x/ΣV , ΣV(y)*y/ΣV)]

经过计算,A组的质心位置为A[X,Y]=[6.8,8.9]  ,

同样方式,算出B组的质心位置为A[X,Y]=[11.2,8.9]
登录后可直接显示原图


这样,算出来基线距离11.2-6.8=4.4 ,相位差就算出来了。

说明一下,相机里的一个对焦框内的像素不止是这17*17个,我算了一下,大概200*200个左右,道理一样,这里用17个示意。

如果某个对焦位置的点光源弥散光斑受口径蚀等因素影响,不再是规则的圆形光斑:
结果,A,B两个核心受这个切割的影响将会发生差异:

靠右侧的这组成像,会明显收到切割部分的影响
靠左侧的这边影响不大
这样,导致AB双核的图像不再是对称分布,由此影响,质心位置将发生变化。如果不做矫正,用于计算失焦程度的基线长度发生误差:
事实上,由于镜头设计没办法完全避免口径蚀等光学缺陷,导致点光源模型会发生很多种变化,这都是导致偏上相位计算产生误差的原因
所以,佳能的做法是,在镜头出厂前做个测试,测量好每个对焦位置上这个镜头的相位差计算需要补偿的数值系数,写到镜头的存储器中,机身做计算时直接调用:
如果是副厂转接,个人猜测,自动对焦动作问题不大,但是相位差基线补偿数据这块很难做到与机身完美配合。

如何判断合焦

在佳能关于相位对焦的资料里找到了一个公式,这个公式在单反的相位对焦和无反双核相位对焦里都使用:
登录后可直接显示原图


这里佳能给它一个新的名称:相关度

也就是说,相位差对焦,是用相位差判断失焦的方向,用相位差的两幅图像之间的相关度来判断是否合焦。;

根据这个相关度公式的计算结果,不是0或者1这么简单非黑即白的结果,而是一个可度量的数值。所以是否合焦,就需要给设定一个范围值,既然是个范围值,那么对焦的合焦区域也就有个范围了。

另外,相关度这个公式仔细看看,就是个基于反差计算的公式,只不过把两个图像掺和在一起计算了。 单纯只看分母,就是纯粹的反差计算。

公式的分子,好理解,两幅图像对应位置像素亮度的差异,取绝对值,两幅图相位差越小就越相似,完全合焦的情况,A=B,分子计算结果理论上为0 (考虑像素双核工艺误差,最终可能不为0 ,但也应该是最小趋近于0)

公式的分母,两幅图像各自计算相邻每个像素与相邻像素之间的亮度差值,取绝对值,这就是个根据反差程度的计算了,图像越锐利,相邻像素间的差异越大,图像越模糊,相邻像素间差值越小。。所以越接近于合焦,图像越锐利,分母计算值越大。

整体的计算结果就是,越接近合焦,结果数值越小,图像越模糊,得数就越大。

判断是否合焦,需要给这个公式设定个阈值。

以上内容,个人爱好,纯属猜测。

本帖最后由 iZaZaD 于 2019-6-12 10:24 编辑
相关标签: 佳能 Sony 反差 自动对焦
(2)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
浏览:9558 回帖:137
游客没有回帖权限
泡菜
泡网分: 9.834
主题: 61
帖子: 6492
注册: 2017年10月
zhuzhu321 发表于 2019-9-18 16:33
想请问一下,知道L和R的相位差,那又是如何根据相位差来决定镜头移动多少的距离呢?


佳能的资料上没见到关于这部分内容的详细描述。 不过根据尼康的一份资料看,他们是把相位差分成从 -20~+20 共40个等级:
也就是说,机身并不去计算实际需要移动多少距离,而是简单的表达出失焦的程度有多少;

镜头在研发阶段就测试好不同的焦段在不同的对焦位置不同的光圈下对应机身算出来的这个失焦程度所需转动的角度,把这个参数表写到镜头的固件里,工作的时候直接查表就好了;简单直接。
登录后可直接显示原图


这种控制方法,在控制系统理论中,属于模糊控制 的范畴.  模糊控制

这样有很多好处:
1、对焦的时候就不需要太多复杂的光学计算,简单直接。
2、即使使用手动镜头,机身也能给出来对焦指示;
3、根据不同镜头可以做微调 (机身对焦微调 -20 ~ +20 就是这么来的 )
4、保证未来的镜头也一样有良好的兼容性;
5、可以升级镜头固件或者某些厂家的调焦底座方式调整镜头的数据;
…… 本帖最后由 iZaZaD 于 2019-9-18 17:23 编辑
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
泡菜
泡网分: 0.011
主题: 0
帖子: 1
注册: 2019年9月
想请问一下,知道L和R的相位差,那又是如何根据相位差来决定镜头移动多少的距离呢?
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
老坛泡菜
泡网分: 40.278
主题: 138
帖子: 3503
注册: 2002年4月
这个贴有深度,值得仔细学习一下。
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
泡菜
泡网分: 17.302
主题: 54
帖子: 3137
注册: 2009年2月
kotea 发表于 2019-06-19 23:21
跟同一代的比,5D4高感噪点水平比A73差点,但又比A7R3好点。我说RAW图的。 大概就是一个30M像素该有的水平,而不是60...

对比高感:A7R3>A7m3>5D4
本帖由 无忌论坛V3.1.0 iPhone6 iOS12.3.1 客户端发布
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
6DX
泡菜
泡网分: 1.358
主题: 2
帖子: 500
注册: 2016年10月
kotea 发表于 2019-6-19 22:25
你这例子不合适吧。佳能直出锐度不如索尼这跟双核没关系吧。
那人也不把图截全了,2台相机各自用的啥镜头都不知道,怎么比?呵呵
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
资深泡菜
泡网分: 36.02
主题: 54
帖子: 5201
注册: 2002年2月
kotea 发表于 2019-6-19 23:21
跟同一代的比,5D4高感噪点水平比A73差点,但又比A7R3好点。我说RAW图的。 大概就是一个30M像素该有的水平,而不是60M的。

如果真的做成30M的分辨率,而信噪比跟60M一样那根本就是个失败技术,谁都不好意思拿出来的。
不会比A7R3好点的。
登录后可直接显示原图
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
资深泡菜
泡网分: 34.937
主题: 102
帖子: 4195
注册: 2004年5月
Jian 发表于 2019-6-19 22:48
双核就是把一个大像素分成两个小像素,在差不多的技术水平下小像素感光是比不过大像素的。


跟同一代的比,5D4高感噪点水平比A73差点,但又比A7R3好点。我说RAW图的。 大概就是一个30M像素该有的水平,而不是60M的。

如果真的做成30M的分辨率,而信噪比跟60M一样那根本就是个失败技术,谁都不好意思拿出来的。

(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
资深泡菜
泡网分: 36.02
主题: 54
帖子: 5201
注册: 2002年2月
kotea 发表于 2019-6-19 22:25
你这例子不合适吧。佳能直出锐度不如索尼这跟双核没关系吧。
双核就是把一个大像素分成两个小像素,在差不多的技术水平下小像素感光是比不过大像素的。
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
资深泡菜
泡网分: 36.02
主题: 54
帖子: 5201
注册: 2002年2月
iZaZaD 发表于 2019-6-4 14:56
好不好就不直接评价啦。。。  

我的感觉,全像素双核方案,严谨过渡。。。  全部像素都有相同的结构,有同样的参数同样的处理流程,能保证画质的统一。

如果只从对焦功能看,现阶段的无反首先要解决的是速度问题,跟焦问题。 双核像素读出数据量增加一倍,读出速度从原理上就是劣势。

双核心,感光区域从1个划分成2个,是1变成0.5+0.5 ,当然可能会有点儿损失,应该不会太大.
1个划分成2个,中间还有距离,把1变成了0.4+0.4就不错了。
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
资深泡菜
泡网分: 34.937
主题: 102
帖子: 4195
注册: 2004年5月
Jian 发表于 2019-6-19 22:08
醒醒吧,全像素双核存在画质劣化问题,尤其是光线不好的时候。好比两个矮子加在一起还是矮子。


你这例子不合适吧。佳能直出锐度不如索尼这跟双核没关系吧。

(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
资深泡菜
泡网分: 36.02
主题: 54
帖子: 5201
注册: 2002年2月
kotea 发表于 2019-6-19 18:01
sony的片上相位对焦系统需要挖点,在特定时候会造成画质劣化。
而松下的纯反差对焦,在视频追焦时候又慢的一B
传统单反的纯相位,又识别不了人眼。

佳能的全像素双核,是不是既没有画质劣化问题,又可以兼顾追焦速度,和识别能力。
难道它才是未来的方向?
醒醒吧,全像素双核存在画质劣化问题,尤其是光线不好的时候。好比两个矮子加在一起还是矮子。
登录后可直接显示原图
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
陈年泡菜
泡网分: 51.964
主题: 52
帖子: 4927
注册: 2002年7月
樓主說:「佳能的做法是,在鏡頭出廠前做个測試,測量好每個對焦位置上這個鏡頭的相位差計算需要補償的數值係數,寫到鏡頭的存儲器中...」
canon在雙核產品發布前出廠的鏡頭,也有寫入係數麽?  
不會吧?    隨著鏡頭使用或冷縮熱脹,光軸或焦平面出現誤差,那原本的係數不就誤差了麽。

本帖由IOS客户端发布
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
泡菜
泡网分: 2.203
主题: 14
帖子: 586
注册: 2011年6月
看完了楼主的原理解释, 非常清楚..谈谈我的理解

佳能这个 3030万 的底....实际上有 6060万光电传感器
每两个传感器通过算法, 来检测相位对焦....然后合成一个像素点输出.....
但是呢, 这个双核传感器, 单独工作精度不高...所以需要一组一组的工作, 很多像素点一块进行对焦
而且我觉得这个操作可能影响了宽容度

索尼, 是在传感器上挖去693个像素点 (A73), 更换为相位对焦模块...用来检测相位对焦
这个相位对焦模块, 体积是一个像素点的体积, 但是性能是完整相位对焦传感器的性能....就是无法输出像素

输出图片的时候, 用插值算法, 把这些像素点补齐 本帖最后由 gogoggoo111 于 2019-6-19 21:22 编辑
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
泡菜
泡网分: 7.346
主题: 6
帖子: 758
注册: 2019年2月
楼主理论基础扎实,老实说:我学习了半天,看懂了一些,没全懂!
个人认为:不管哪种对焦技术,都需要市场来检验。存在即是合理!只要消费者接受,技术缺陷不重要,可以慢慢改进。就像CCD与CMOS市场发展一样,现在是CMOS一统天下,但说不定CCD发展出革命性的东西又会重夺市场。
市场允许技术缺陷,但不允许原地踏步!各家厂商都在发展对焦技术,究竟谁会胜利不好说,我们消费者只认谁的产品好用、便宜,我们管不了技术发展的方向,一切交给市场检验吧!
不会做生意的,产品再好卖不出去,死就死吧,该淘汰的就淘汰。
(1)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
资深泡菜
泡网分: 34.937
主题: 102
帖子: 4195
注册: 2004年5月
sony的片上相位对焦系统需要挖点,在特定时候会造成画质劣化。
而松下的纯反差对焦,在视频追焦时候又慢的一B
传统单反的纯相位,又识别不了人眼。

佳能的全像素双核,是不是既没有画质劣化问题,又可以兼顾追焦速度,和识别能力。
难道它才是未来的方向?
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
泡菜
泡网分: 2.981
主题: 20
帖子: 2953
注册: 2016年9月
老兄对原理钻研挺深入啊 本帖最后由 raisun 于 2019-6-12 13:55 编辑
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
泡菜
泡网分: 0.45
主题: 4
帖子: 83
注册: 2018年4月
lz牛人
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
泡菜
泡网分: 9.834
主题: 61
帖子: 6492
注册: 2017年10月
jwj0026 发表于 2019-6-6 15:32
楼主对全像素双核对焦的结构分析让大家学习了,谢谢!
感觉:这种对焦方式需要很庞大的读出数据量,这给相应的数据处理器和存储器都带来很大压力。
不知:索尼采用的混合对焦是怎样的结构?其相位对焦部分比佳能的全像素双核是否有一定优势?


SONY的那种:
如果主题的双核原理理解了,看这个图应该没难度。
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
泡菜
泡网分: 17.302
主题: 54
帖子: 3137
注册: 2009年2月
楼主对全像素双核对焦的结构分析让大家学习了,谢谢!
感觉:这种对焦方式需要很庞大的读出数据量,这给相应的数据处理器和存储器都带来很大压力。
不知:索尼采用的混合对焦是怎样的结构?其相位对焦部分比佳能的全像素双核是否有一定优势?
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
泡菜
泡网分: 9.834
主题: 61
帖子: 6492
注册: 2017年10月
如果某个对焦位置的点光源弥散光斑受口径蚀等因素影响,不再是规则的圆形光斑:
登录后可直接显示原图


结果,A,B两个核心受这个切割的影响将会发生差异:

登录后可直接显示原图


登录后可直接显示原图


这样,导致AB双核的图像不再是对称分布,由此影响,质心位置将发生变化。如果不做矫正,用于计算失焦程度的基线长度发生变化:

登录后可直接显示原图


事实上,由于镜头设计没办法完全避免口径蚀等光学缺陷,导致点光源模型会发生很多种变化,这都是导致偏上相位计算产生误差的原因。

登录后可直接显示原图


所以,佳能的做法是,在镜头出厂前做个测试,测量好每个对焦位置上这个镜头的相位差计算需要补偿的数值系数,写到镜头的存储器中,机身做计算时直接调用:
登录后可直接显示原图


(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
泡菜
泡网分: 9.834
主题: 61
帖子: 6492
注册: 2017年10月
继续。。

探讨一下双核这种对焦方案,产生误差的可能因素。

根据主贴提及的内容,一个虚化的光斑,双核心传感器记录的数据可以分别读取A组和B组数据。 因此可以做一个模拟(实拍也可以):

一个光斑只取绿色通道的A+B:
登录后可直接显示原图


只取B的:
登录后可直接显示原图


只取A的:
登录后可直接显示原图


单独拿A组的来看看这些数字(CPU处理数据只看数字):
登录后可直接显示原图


计算机很容易计算出,内存中这组数字的质心位置:

公式:
质心位置A[X,Y]=A[ΣV(x)*x/ΣV , ΣV(y)*y/ΣV)]

经过计算,A组的质心位置为A[X,Y]=[6.8,8.9]  , B组的质心位置为A[X,Y]=[11.2,8.9]

基线距离11.2-6.8=4.4

本帖最后由 iZaZaD 于 2019-6-6 11:49 编辑
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
泡菜
泡网分: 9.834
主题: 61
帖子: 6492
注册: 2017年10月
值得祝贺啊 发表于 2019-4-12 12:29
搞不明白,双核像素这些技术名词对测评有好处还是对画质有好处?


对口水战有好处
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
泡菜
泡网分: 9.834
主题: 61
帖子: 6492
注册: 2017年10月
foreverd7000 发表于 2019-6-4 11:34
所以,这个技术到底是好还是不好?特别是原来一个像素的地盘划成两个,通光量是不是减半了?


好不好就不直接评价啦。。。  

我的感觉,全像素双核方案,严谨过渡。。。  全部像素都有相同的结构,有同样的参数同样的处理流程,能保证画质的统一。

如果只从对焦功能看,现阶段的无反首先要解决的是速度问题,跟焦问题。 双核像素读出数据量增加一倍,读出速度从原理上就是劣势。

双核心,感光区域从1个划分成2个,是1变成0.5+0.5 ,当然可能会有点儿损失,应该不会太大.
(1)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
资深泡菜
泡网分: 36.254
主题: 24
帖子: 1378
注册: 2000年10月
iZaZaD 发表于 2019-5-30 11:33
不单是这个口径蚀问题,还有一个问题就是靠近边缘的部位,来自镜头的光线不是垂直照射而是有点儿角度,这个角度越大,光斑越不接近于圆形,导致相位差计算的结果也难以准确。

这也是单反时期就提出的并且通过增加会聚透镜解决了的问题。无反上,不可能像单反这样去增加个透镜,松下-TJ的底倒是有个双光束方案,可是松下全幅没用相位对焦。曲面cmos+全像素双核可以解决这个问题,曲面cmos+混合对焦仍然会被多出的一个机械行程困扰。

无论如何,无反的混合对焦和全像素双核对焦有着本质的区别,目前看是双核更胜一筹。对焦速度上,混合对焦vs相位对焦结论原本是很明确的,问题是要看清这点,需要有能力辨识索尼水军铺天盖地遍布互联网各个角落各种谎言,对于普通用户而言,这个要求的确有点高了,毕竟有那么些不重视速度的消费级老单反机可以被用来忽悠吊打。索尼相位+反差的方法,在可靠/真实 /可信的对焦速度上,看不到能达到双核对焦潜力的前景。

(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
泡菜
泡网分: 0.658
主题: 30
帖子: 531
注册: 2018年12月
所以,这个技术到底是好还是不好?特别是原来一个像素的地盘划成两个,通光量是不是减半了?
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
泡菜
泡网分: 0.489
主题: 7
帖子: 466
注册: 2019年3月
iZaZaD 发表于 2019-4-12 11:54
来个惹眼的标题吸引一下眼球

以下内容,个人爱好,纯属猜测。

更新一点儿内容,看看能不能把双核说的更简洁些:

双核像素,内部有左右两个感光的光电二极管。 像素是个竖井结构,光电二极管在谷底。 这种结构上的设计,导致光线在倾斜照射到像素上时,两个二极管感受到的光线数量不一致:
登录后可直接显示原图


基于上述现象,如果一组并排的多个像素,在同一个点光源的散射面下,像素中两组二极管的受光多少会产生差异,如果把所有像素里的左边A组光电二极管和右边的B组光电二极管的信号分别组成一组,观察整租信号的分布,理想状态下,两组信号会产生对称性的差异分布:
登录后可直接显示原图


基于以上,一个理想的点光源散热光斑,经过双核结构的像素传感器,单独提取左边A组和右边B组的信号,通过数学统计分析,可以得到接收光线多少随横坐标位置分布不同的差异曲线,也就是相位差:

登录后可直接显示原图


以上是双核像素检测相位差的基本原理。

曲线的左右相对位置,取决于焦点位于焦平面的前边或者后边。

不合规外链图片,不直接显示,谨慎点击



技术贴,厉害
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
泡菜
泡网分: 9.834
主题: 61
帖子: 6492
注册: 2017年10月
主题内容更新,自己顶一下。
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
泡菜
泡网分: 9.834
主题: 61
帖子: 6492
注册: 2017年10月
主题帖备份


别的帖子里的东西整理一下发过来。不过还是要说一下:

双核像素,双核像素,有啥可吹的?

双核像素,一个微透镜下真的有两个独立的像素单元?

NO.

扒一下双核像素单元的电路和半导体结构。

不知道有多少人能看懂一点儿这个:
如图,图A是一个普通单核像素单元的电路,图B是双核像素单元。

从图D上看,双核像素其实就是把像素单元中的PD光电二极管的形状调整一下,增加了一个电极TXe 。 如果不增加这个TXe,那么这块空间可以只做成一个大的光电二极管:
双核像素也就这个样子而已,不论从电路原理上还是加工工艺上都没有啥更特别的。

然后说说双核对焦。

先说下相位差。

大家都不注意“相位差”不是“像位差” 。 我估计很多人搞不懂这两个词一字之差到底啥区别。像位差,很好理解,图像位置产生偏差,错位了。 相位差,就不是这个意思了,如图:
两个球体,垂直中心位置重合,区别是上边的光线从左边照射,下边的是从右边照射,如果我把中心横向那条红线上的亮度绘制成以横向位置为坐标的曲线上,那么上下两个球的曲线可以用红色蓝色两条曲线表示,可以看出来,曲线最下边是重合的,但是峰值部分有错位,这个亮度的分布差异,叫做相位差。所以,一定要注意,球在左右方向上没有位置偏差,只是它的亮度分布产生了偏差,这叫相位差。

然后看看双核像素对焦时怎么产生的相位差 (注意了,不是像位差):
图上,L和R 分别代表双核像素的两个核心。受像素物理结构制约,光线照射到像素单元的角度不同,L和R核心上感受到的光线数量是不一样的,如果把一组一字排开的像素的L和R的信号分别提取绘制成曲线,那么就能得到两条相位分布差异的曲线。 这两条曲线相位方向的差异,因光线汇聚焦点的相对位置不用而不同。这就是所谓的相位差曲线。L 和 R 上接受到的信息是一样的,只有强度分布的差别,没有成像移位的事儿。

相位对焦就是人为的在传感器表面划出一小片区域组成一个对焦框,分别提取这些双核像素的L 和 R 信号,比较这两组信号的相位位置的差异。 很巧的是,相位差异正好与失焦的方向有关,比如上边图上可以看到,像平面在焦平面上边,L曲线的峰值在R的左边,反之,像平面在焦平面下边,L曲线的峰值在R的右边,这样就找到了镜头应该转动的方向。

双核对焦说完了。

那没有双核,怎么办?

看这个示意图,光源P经过透镜在传感器表面形成光斑P' . 如果是全双核像素(方案A),那么把该区域内的L 和 R 单独读取,形成两个曲线可检测到相位差,那么有没有别的办法?

见方案B 。两行并行的像素组a和b ,a行的我只读取L ,b行我只读取R ,反正只是个虚化的光斑两组像素距离又很近就当是在同一行上也没多大问题,这样形成的两组曲线仍然会有相位差,仍然可以判断出镜头应该转动的方向。

那还有必要做成双核吗?

没必要,稍稍把单核像素的传感器改动一下就行:
这就是另外一种方案。骚尼用的那种。

该吃饭去了,未完待续吧。
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
泡菜
泡网分: 9.834
主题: 61
帖子: 6492
注册: 2017年10月
darkegg 发表于 2019-5-29 17:10
是的,在边缘对焦点双核全像素有这个问题,而且好像没看到什么有效的解决方法(看到的话可以给链接)。目前的无反在佳能尼康的产品线里面定位都没能到专业级别。实际上单反在反光板打上去前,都可以享用对焦模块设计的各种肆无忌惮毫无制约,过去的帖子提到过单反的场透镜是怎么应对边缘点这个问题的。反光板打上去后,用无反的一套有什么问题? 当然,法兰距福利就没得的,但是在专业体育领域,起步都是200mm以上焦距! 可以说索尼想借专业体育领域入侵,是再一次暴露了索尼霸道市场部门的无知。


不单是这个口径蚀问题,还有一个问题就是靠近边缘的部位,来自镜头的光线不是垂直照射而是有点儿角度,这个角度越大,光斑越不接近于圆形,导致相位差计算的结果也难以准确。
(0)
(0)
只看该作者
不看该作者
加入黑名单
举报
返回顶部
个人图文集
个人作品集
回复主题: 交流一下,全像素双核对焦&嵌入式相位对焦是神马
功能受限
游客无回复权限,请登录后再试