Η αυτόματη εστίαση είναι μια διαδικασία εύρεσης της σωστής θέσης του φακού για μια σκηνή. Η λειτουργία αυτόματης εστίασης μπορεί να παρέχεται σε ένα σύστημα που περιλαμβάνει ένα κινητό οπτικό στοιχείο, έναν κινητήρα, έναν αισθητήρα εικόνας και μια μονάδα επεξεργασίας. Η διαδικασία αυτόματης εστίασης γίνεται με αλλαγή της θέσης του φακού και μετρήσεις της ποιότητας της εικόνας σε κάθε θέση. Η θέση που παρέχει την εικόνα με την καλύτερη ποιότητα θα χρησιμοποιηθεί ως η καλύτερη εστίαση.
Η ποιότητα της εικόνας μπορεί να εκτιμηθεί χρησιμοποιώντας τις κλίσεις της εικόνας. Για να επιταχυνθεί η διαδικασία αυτόματης εστίασης, η αυτόματη εστίαση γίνεται σε δύο βήματα: η πρώτη εκτέλεση σε όλο το εύρος της κίνησης των φακών με ένα σημαντικό βήμα θα παρέχει την εκτιμώμενη θέση, η οποία θα βελτιωθεί στη δεύτερη εκτέλεση σε μικρό εύρος με μικρό βήμα. Η παρεμβολή μεταξύ των λίγων καλύτερων θέσεων μπορεί να βελτιώσει την ακρίβεια των αποτελεσμάτων.