隨著數碼技術的不斷髮展，照相機的功能、智能化程度也在日益提高。各大相機廠商在宣傳自己的產品時，都會把相機的對焦系統作為一個賣點進行宣傳，如尼康D5相機的153個對焦點、索尼的4D對焦，新型混合對焦、佳能全像素雙核自動對焦CMOS AF，等等。對於用戶來說，大部分情況下都是按下快門，相機自動完成測光、對焦，最後感光成像，對焦系統真有那麼重要嗎？
對於山水風景等靜物拍攝，對焦其實非常簡單，但是對於運動的對象，如不怎麼聽話的小動物、寵物，體育比賽，舞臺人物，荒野中奔跑的動物，飛翔的鳥類等等，一方面這些對象處於不停的運動，甚至是高速運動之中，與相機鏡頭的距離時刻在變化，另一方面精彩的畫面稍縱即逝，容不得攝影者慢慢構圖，對焦，這些情況就很考驗相機的對焦能力了。隨著應用的廣泛和技術的不斷進步，相機的對焦系統也經歷了3個發展階段。
一、手動對焦
最初的照相機對焦是靠人工完成的，拍攝者通過目測預估拍攝距離，轉動相機對焦環，然後將鏡頭中央對準被攝體有明顯豎線條的地方（本人的經驗，拍人時對準衣服的豎邊），也就是現在常說的“先對焦後構圖”，在相機取景器中央會顯示一個圓形區域，區域內被一條斜線分成上、下2部分放大顯示對焦區，觀察並細心調整對焦環，直到線條的上下2部分完全重合，表示已正確合焦。如圖一是在一臺80年代出廠的理光單反相機取景器中拍攝的手動對焦畫面，圖左邊畫面中線條上下對齊，表示已合焦，右邊畫面中線條上下錯位。表示未合焦。
圖一：在相機取景器中拍攝的手動對焦畫面
二、主動式自動對焦
通過在相機上發射紅外線或超聲波，利用發射和接收到光波的時間長度來測算相機與被攝對象之間的距離，類似於三角測距對焦法（與警察叔叔給你的超速罰單原理類似喔，只是形式上略有差別，一個是紅外線，一個雷達波），在早期膠片相機時代被廣泛應用。圖二是尼康公司1990年上市的ＴＷ變焦３５～７０相機，採用的就是紅外線主動式自動聚焦，調焦範圍由０.６５米至無限遠,分２２段。有３點式測距、中央點式測距和無限遠等３種聚焦方式。
圖二：尼康公司1990年上市的帶紅外對焦相機
主動式對焦相機，優點：由於採取主動發射光波的方式，所以在針對低反差景物和低照度條件下有著明顯的優勢；缺點：容易受到外界環境的干擾；對焦精度受到距離的影響，被攝體越遠，返回到相機接收器的反射光線越少，對焦也愈加困難。總體來說，對焦精度相對較低。
三、被動式自動對焦
被動式自動對焦直接接收和分析來自景物自身的光線，這使得對焦系統能夠更加的小型化，同時能耗更低。該對焦方式有兩種：對比度檢測法和相位檢測法。
1.對比度檢測法，是通過檢測圖像的輪廓邊緣來實現自動對焦的，當對焦準確時圖像的輪廓邊緣清晰，也就是說邊緣交界處景物與背景之間的亮度差別較大，對比度較高。反之，如果圖像處於失焦狀態，對比度就較低。該辦法多用於卡片機，早期的單電數字相機等，現在Sony的α7採用了改進的對比度檢測法和相位檢測法混合對焦。
圖三：索尼的單電相機採用了對比度檢測和相位檢測增強型混合對焦
對比度檢測法的缺點是對焦速度慢，因為它需要不斷調整焦距，在焦點前後測試對比才能找到合焦位置，而不像相位檢測法那樣可以一步到位。
2.相位檢測法，是通過檢測圖像的偏移量來實現自動對焦的，具有更高的對焦精度和更快的對焦速度。目前的單反相機，大多數微單等都是採用該方法。
圖四：佳能相機的全像素雙核對焦，在圖像傳感器的每個像素點上安裝了2個光電二極管
同為相位檢測法，單反相機和微單，單反本身在取景器取景拍攝和即時拍攝情況下，實現的方法也有差別，下一篇文章再作介紹。
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