Valójában a fókuszálási távolság a közelpont és a végtelen közt történik meg, a mai gépeknél legtöbb esetben az autófókusznak nevezett funkció segítségével. Arról már volt szó, hogy a keresőben hogyan jelenik meg a kép a 45°-os tükör és a pentaprizma /-tükör segítségével. Látjuk a témát, de valószínűleg életlen a képünk, ezt korrigálni kell. Két lehetőségünk van: vagy kézzel állítjuk az objektív fókuszát a mattüvegen látottak alapján, vagy a fényképezőgépre bízzuk ezt.

Ha utóbbi módszert választjuk, akkor a következő folyamat játszódik le a gépben: a fényképezőgép fő tükre valójában egy féligáteresztő tükör (azaz nem a beeső teljes fényt vetíti a keresőbe, hanem csak egy részét, a maradékot változatlanul átengedi, általában 60 - 40% arányban), mely alatt egy másik kis tükör helyezkedik el. Ez a kis segédtükör vetíti a fényt a gép autófókusz érzékelőjére. Íme, egy ábra, hogy egyszerűbb legyen elképzelni a műveletet:

Az 1-es jelöli a főtükröt, amiről korábban már volt szó, a 2-es a segédtükör, jól látható, ahogy a főtükörről ráeső képet lefele vetíti, és a 3-as maga az autófókusz egység.

A fenti kép az ún. fázisérzékelésen alapuló AF egységet mutatja be. Az újabb gépeknél megjelent egy másik működési elvű AF rendszer, amely a kontrasztérzékelésen alapul. Utóbbi módszer megegyezik a kompakt gépekben megismerttel, de erről később még lesz szó. Térjünk vissza a fázisérzékelésre, illetve előnyeire, hátrányaira.

Hogyan is működik? Amint az első ábrán látható, a segédtükörről a fény egy speciális egységbe vetül, ahol egy prizma (az élességi sík helyén) kétfelé bontja, majd kétsornyi érzékelőre, (pixelsorra, vonalszenzorra) vetíti (második ábra). A kép akkor éles, ha a két érzékelőn azonos fázisba kerül a kép (a;): itt van az érzékelőn megjelenő jel maximuma. Az AF rendszer képes a félrefókuszálás mértékéből megállapítani (közelebb-távolabb áll az objektív, mint a b; esetben, illetve közelebb, ahogy a c; eset jelzi), mennyit kell mozdítania a fókuszáló lencsetagon, hogy éles képet kapjunk.

Mik az előnyei ennek a megoldásnak?

• Sebesség: a fókuszálási sebesség nem függ a fő szenzor sebességétől, teljesen különálló rendszerről van szó.
• Kevés fényben is megbízható (működési tartományon belül), bár a sebessége ebben az esetben csökkenhet.
• Az AF folyamat közben a keresőben megszakítás vagy késleltetés nélkül látjuk a képet, valamint tudjuk ellenőrizni a folyamat sikerességét is.

Hátrányai:

• Nem azonos a képérzékelővel, ezért könnyen hibás lehet a fókuszbeállítás (az AF szenzoron ugyan éles a kép, de a főszenzoron már nem). Erre megoldást jelent új gépeknél az AF Micro Adjustment funkció, amivel finomhangolni lehet az AF rendszert (valamint bizonyos határokig a gyártási tűréshatárokból adódó pontatlanságokat is lehet ellensúlyozni ezzel).
• Rosszul viseli az ismétlődő mintákat. Pl. egy felhőkarcoló ablakai könnyen zavarba hozhatják, mert a rendszer nem fogja tudni eldönteni, hova állítson fókuszt (az újabb algoritmusok egyre fejlettebbek ezen a téren).
• Az élességállítás erősen függ az alkalmazott objektív fényerejétől. Az általánosan használt AF szenzorok f5.6 felett megtagadják a működést, ezért egyes objektívek, pl. a Sigma 50-500/4-6.3 tele végén f5.6-ot "hazudik” a váz fele, hogy ne tiltson le az AF érzékelő. F2.8-as - vagy fényerősebb – objektíveknél kapcsolják be a keresztérzékelőket ill. itt váltanak nagyobb érzékenységű üzemmódba (ebben az üzemmódban pontosabb az élességállítás). A felső kategóriás gépeknél f8-nál van a limit (pl. Canon 1-es szériája).
• Az élességállítás a sebesség miatt általában nyílt hurkos, azaz a rendszer nem ellenőrzi, hogy tényleg pontos lett-e a beállítás. Egyedül az objektív hajt végre az AF folyamat végén egy önellenőrzést, hogy az adott pontra állt-e be.
• Rögzített helyen vannak az AF pontok, nem helyezhetők át a képmező tetszőleges helyére, valamint legtöbb esetben nem minden érzékelőpont "keresztérzékelős”.