全面相位对焦时代
2023年初，随着松下推出的全新全画幅微单，松下S5II的面世，松下的相机系统首次放弃了坚持多年的反差对焦系统（DFD对焦），引入了相位对焦功能，至此各家主要相机厂商所生产的全画幅微单机身中，反差对焦已经被全面放弃。至此，全画幅微单已经正式来到了全面相位对焦的时代。
那么，究竟什么是反差对焦，什么是相位对焦？这两种对焦方式都有何优劣呢？为什么在主流相机厂商都投向相位对焦的怀抱之后，只有松下还坚持在全画幅机身中使用反差对焦呢？这篇文章，就全面带各位读者梳理介绍一下，这两种现代相机主要的自动对焦系统。
松下S5II
自动对焦的探索之路
自从相机在一百多年前被发明以来，让相机实现又快又准的自动对焦一直都是工程师们追逐的目标，早在上世纪60年代，人们就开始了对于全自动对焦系统的研究。1963年，Canon公司曾在原西德的科隆博览会(Photokina)上展出了一架自动聚焦照相机的样机；1974年，Nikon公司也在这一个博览会上展出了一架样品；由于这些样机结构复杂和体积过大等原因，未能成为商品。
直到1977年11月，日本小西六写真工业公司（这便是之后的柯尼卡）生产出了世界上第一种量产的自动对焦相机，柯尼卡C35AF。该机的AF系统是通过两个测距窗后面的反光镜把影像反射到AF传感器来工作的，传感器把两个影像的反差进行比较，并改变其中一块反光镜的位置，当两个影像的反差完全一致时，AF组件内部的集成电路即可操纵照相机进行调焦，从而实现了自动聚焦，这也是最早的反差对焦系统。但是受限于当时的电子技术，其对焦精度很差，并且对焦缓慢，这种对焦系统还有一个致命的问题，就是其对于光线要求苛刻，一旦光线稍暗，镜子无法获取清晰图像时就完全不能使用。
柯尼卡C35AF
而为了解决暗光下无法使用的问题，在1978年，美国的宝丽莱推出一款使用超声波测距对焦的拍立得相机，SX-70SonarAF。顾名思义，这款产品可以主动发出超声波来测量前方物体的距离，从而完成测距对焦，其优点显而易见，那便是不受光线影响可以在黑暗的环境下使用，但是其缺点也是相当明显，它只能对焦到距离相机最近的物体上，而且一旦中间出现玻璃或者其他会吸收声波的物体，该对焦系统将完全无法给出正确的对焦结果。而隔年，佳能也推出过采用红外线测距的自动对焦照相机AF35M，其工作原理与超声波AF系统类似，其优缺点也是类似的，这里就不再赘述。
宝丽莱SX-70SonarAF
自动对焦的里程碑——相位对焦系统
所谓相位对焦，就是通过寻找相位差最小点来实现测距对焦的。这么说可能十分抽象，其对焦过程一般是这样的：一个物体通过镜头反射后，其光线进入到CMOS上，如图一，两组光路在CMOS上并没有聚在一点，此时相机可以驱动对焦镜组前移，直至图二，两组光路在CMOS上聚焦，对焦成功。
在单反相机中，完成相位对焦任务的，往往是一块低像素的CCD传感器，而实际的对焦过程也会比笔者描述的复杂一些，但是基本原理是相同的。光线首先射入镜头中，打到反光板之上（或是分光镜），一部分光线经反射打入机顶五棱镜中，最终射出取景器，完成取景，而另一部分光线则会穿过分光镜，来到CCD对焦模块之中，完成相位对焦工作。
佳能5D4所采用的61点CCD对焦模块，其中彩色的点代表不同光圈下的相位采样点
2012年，随着Sony发布了相机的全新形态——微单。相位对焦系统也迎来的一次重大进化，由于微单取消了传统单反的五棱镜和反光板结构，由CMOS直接接触光线，这一变革直接解放了CMOS的能力，相位对焦也迎来了直接最强势的“完全体”形态——片上相位对焦。即，把相位对焦检测点直接集成到CMOS上，没了分光镜的遮挡，片上相位对焦的弱光对焦能力直线上升，再加上集成度的进一步升高，其对焦点检测点的数量可以轻松做到上百个，甚至上千个，几乎覆盖了取景范围，这一次对焦系统真正做到了全场景、全天候的可靠对焦体验。
可以看到，被挡板盖住一半的白色相位检测点，遍布CMOS
慢工出细活的反差式对焦系统
那么，我们回到文章开头的问题，既然相位对焦（片上式）如此好用，为什么松下还要坚持深耕反差式对焦系统呢？
这就要提到片上相位对焦的一个小小的缺点了，即：影响画质表现。片上相位对焦毕竟是在负责成像的CMOS上集成嵌入对焦检测点，这就好比在CMOS上人为打入了多个不能成像的“损坏”像素点，虽说对比一块CMOS上几千万个像素点来说，这几百个“坏点”的存在的占比微乎其微，但是多少还是会对画面质量有一点点影响，这对于追求极限画质表现的厂商而言也是很难接受的。因此，松下并没有选择片上相位对焦技术，还在钻研自己的DFD对焦系统，即：反差对焦。
作为我们这篇文章的第二个主角，反差对焦诞生的时间就要比相位对焦早上许多，上文提到的柯尼卡在1977年推出的柯尼卡35AF相机就是一种反差对焦的雏形。但是，真正的反差式对焦，要等到数码相机时代，才开始有所发展，究其原因就是它对于算力和图像的实时获取有一定的要求。反差式对焦依赖的是感光元件和图像处理器实现，它的实现的前提条件之一就是拥有感光元件并需可以实时取景。
但这种对焦方式的缺点也十分明显，反差式对焦普遍存在速度慢的缺点，因为对焦过程中非常依赖感光元件，感光元件传回图像的速度，对对焦速度的影响很大。
反差对焦的工作过程
但是，时间来到了2023年，自动对焦系统王者的争夺之中，随着松下也放弃了自家的反差对焦模式（DFD对焦），片上式相位对焦最终获胜，成了目前（很可能是未来很久）的绝对主流的对焦系统方案。而反差对焦现在也只能活跃在对于画质要求苛刻的中画幅对焦系统之中，在远离主流相机用户的高端棚拍路线，默默进行着迭代。无论对焦系统如何改变进化，它们都时刻在为了它们诞生之初的使命而努力着，为了让用户抓住那转瞬即逝却又充满价值的决定性瞬间。
