概述
Dual PD，也称为全像素双核对焦，其革新之处在于像素结构的设计：
微观结构：传统的图像传感器每个像素下通常只有一个光电二极管（PD），而Dual PD技术在每个像素的微透镜（OCL）下集成了两个独立的光电二极管（左PD和右PD）。 相位检测：这两个并排的PD可以像人的双眼一样，从稍有不同的角度接收光线，从而检测出入射光的相位差。通过计算这两个像的偏差量和方向，系统能瞬间精确判断出焦点是偏前还是偏后，以及需要移动多少距离才能准确合焦。 成像与对焦合一：在最终成像时，这两个PD产生的信号会合并起来，作为一个完整的像素信号进行读取。这意味着每个像素都同时肩负了对焦和成像两大任务，实现了"全像素"参与相位检测对焦，从而在保证画质的前提下实现了高速对焦。
相位检测：这两个并排的PD可以像人的双眼一样，从稍有不同的角度接收光线，从而检测出入射光的相位差。通过计算这两个像的偏差量和方向，系统能瞬间精确判断出焦点是偏前还是偏后，以及需要移动多少距离才能准确合焦。
成像与对焦合一：在最终成像时，这两个PD产生的信号会合并起来，作为一个完整的像素信号进行读取。这意味着每个像素都同时肩负了对焦和成像两大任务，实现了“全像素”参与相位检测对焦，从而在保证画质的前提下实现了高速对焦。
基于上述原理，Dual PD技术带来了几项显著优势： 极速对焦：由于无需像反差对焦那样"拉风箱"反复寻找焦点，而是能直接计算出合焦位置，其对焦速度非常快，最快对焦速度可达0.03秒。 出色的暗光表现：因为所有像素都参与对焦，相位检测点的密度达到100%，即使在昏暗的光线环境下（例如低至-4EV），也能获得足够的相位信息，实现稳定的自动对焦。 画质无损：传统的遮蔽式PDAF需要将部分像素专门用于对焦，这些像素不参与成像，需要通过周边像素信息进行插值补偿，这会对画质造成轻微损失。而Dual PD技术无需专用对焦像素，所有像素在成像时都能输出完整信号，从而避免了这一问题，保证了画面的纯净度。
Dual PD是基础方案，为了适应不同尺寸和需求的传感器，业界发展出了更多先进技术。下面的表格对比了几种主流的全像素AF技术方案：
技术方案 | 核心结构 | 主要特点 | 典型应用场景 |
Dual PD | 1个微透镜对应2个光电二极管 | 全像素AF的基础形态，对焦性能与画质兼顾良好。 | 较小尺寸的传感器 |
2×2 OCL | 4个同色像素共享1个微透镜 | 提升了光电转换效率，对所有方向的线条都敏感。但本质分辨率相当于普通拜耳传感器。 | 中型传感器（如1/1.56型） |
Octa PD | 结合Dual PD与Quad Bayer结构，相当于8个PD协同工作 | 对焦性能极强，尤其在HDR拍摄时优势明显，但结构复杂。 | 大型传感器（如旗舰手机主摄IMX989） |
Dual PD技术通过在每个像素内集成两个光电二极管并共享微透镜的巧妙设计，成功实现了所有像素同时用于相位检测对焦和成像。这不仅解决了对焦速度与画质难以兼得的传统难题，还为智能手机、数码相机等设备的自动对焦体验带来了飞跃性的提升，并催生了如2×2 OCL、Octa PD等更先进的解决方案。
工作原理的直观解释 1.视角差（类似人眼）： 左边的PD（A）由于其上方的金属层开口偏右，它主要“看到”并从右侧接收光线。 右边的PD（B）则主要“看到”并从左侧接收光线。 这就产生了微小的视角差异，如同人的左眼和右眼看到的景象有轻微不同。 2.相位检测： 当对焦准确时，从镜头同一位置发出的光线会完美地、均匀地照射在A和B两个PD上，它们产生的电信号强度相等。此时相位差为零，意味着合焦成功。 当对焦不准（如焦点在传感器前方）时，同一物体的光线会先照射到B（右PD），后照射到A（左PD），导致A和B的信号一强一弱，且存在一个“错位”的距离。这个错位就是相位差。 系统通过计算这个相位差，就能立即知道镜头应该向哪个方向移动、以及移动多少距离，才能准确合焦。 3.合并成像： 在对焦完成后，A和B两个PD的信号会被加在一起，作为这一个像素的最终亮度值。这样就得到了一个没有任何信息损失的、完整的图像信号。 Dual PD的结构：在一个微透镜下面，并排"住着"两个独立的光电二极管（PD），它们像一对双胞胎，各自从稍微不同的角度观察世界，既协作完成快速对焦，又合力贡献出高画质的图像。