手機已經成為了我們不可獲取的一個用品，並且目前的手機都帶有拍照功能，老式手機拍出的照片比較模糊，但是現在的手機拍照不管遠近都比較清晰，那麼在拍照的過程中，到底是什麼決定了清晰度呢？
首先了解一下成像原理
如下圖，首先一塊固定的凸透鏡，其焦距f已經是固定的了，物距u和像距v具有相互影響的函數關係，其關係為1/u+1/v = 1/f 。在滿足該關係式的前提下，成像是清晰的。以下圖為例，如果成像面在像距的左側或者右側，都會出現成像模糊的現象。在同一個凸透鏡f一定的情況下，如果物距發生了改變，要想成像清晰必須相應的改變像距。
凸透鏡成像原理手機中的馬達
對於手機攝像模組而言，鏡頭作為一組固定的凸透鏡，在對焦過程中其焦距f是固定不變的，那麼在拍攝遠近不同的畫面時要想成像清晰，必須改變像距。由上圖可以看到像距就是凸透鏡和成像面的距離，那麼在手機中改變像距其實就是改變鏡頭和感光晶片的距離。這個距離是怎麼改變的呢？攝像模組裡有個元器件叫馬達。馬達可以理解為一個彈簧，在需要的時候會將鏡頭彈離或者拉近到感光晶片從而達到根據物體遠近改變像距的作用。那麼當滿足上述像距、物距以及焦距的關係的時候，就會成像清晰從而反映出一張清晰的圖片。
馬達在模組中的位置如何判斷到達清晰點的呢
以上只是從理論上來講得，先搞明白在照片清晰的過程中硬體上是如何運動的。雖然在滿足像距、物距和焦距的關係的時候，成像肯定是清晰的，但是手機是不知道拍攝物體遠近的，又是如何判定圖像是否清晰呢？
在手機內部都會集成一定的ISP算法，即圖像處理算法。根據算法會將圖像的清晰度分為不同梯度的數字，隨著清晰度越來越高，算法返回的數值越來越大，當到達一個峰值數字回落的時候，會反覆在峰值附近來回徘徊，直到固定最大值，那麼就認定此時鏡頭和感光晶片的距離就是成像最清晰的位置。當然為了節省時間算法內部會首先進行粗調，找出峰值的大體位置，然後再在峰值附近細調找出峰值所在的位置。這種對焦方法是比較原始的對焦方法，缺點是對焦偏慢。大家如果有興趣的話，可以打開手機拍照，找到對焦功能，拍攝某個位置的物體，手動調虛畫面，然後點擊自動對焦，看下對焦數值是不是在清晰值左右來回徘徊。當然現在好多手機都是PDAF(該功能後續發文講解)的快速對焦功能。所以隨著技術的發展，不論什麼產品的什麼功能都在向好的方向發展。
清晰模糊圖片對比總結
不知道以上講解，大家有沒有對手機對焦功能有所了解。這裡強調一點對焦是指對清晰度的一個調節。另一種，變焦是針對手機拍照的拉近和拉遠的功能，和對焦完全不一樣，這個變焦後續在進行簡單講解。如果喜歡的話歡迎大家關注我，一起探討，一起成長。
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