近代TTL自动对焦的雏型
下一个自动对焦的里程碑是在1982年上市的宾得ME-F，匹配的镜头是宾得AF 35-70mm f/2.8，这是近代单反相机自动对焦系统的雏型。在1983年又有两台新机：奥林巴斯OM-F（也叫做OM-30）和尼康F3AF，前者配了Zuiko Auto Zoom 35-70mm f/4 AF镜头，后者则有AF 80mm f/2.8和AF 200mm f/3.5 ED IF镜头。最后，佳能也在1985年推出T-80，它使用FD接环而且配了三个镜头AC 50mm f/1.8、AC 35-70mm f/3.5-4.5和AC 75-200 f/4.5，但是这些镜头和1987年推出的EOS机身并不兼容。
这些机型都用TTL（Through The Lens、通过镜头）自动对焦方式。下左图是宾得ME-F的反光镜，将其略微掀起露出后方副镜，下右图是从机背方向看反光镜室底部，它有一个小长方框、下方是自动对焦模块。反光镜中央部位、副镜的前方是半透明的，这个部位对应着取景器中唯一的对焦点。自动对焦时，从镜头来的影像有一部份穿过反光镜到达后方的副镜，再被副镜反射到反光镜室底部的自动对焦模块，从而驱动在镜头中的马达对焦，所以宾得ME-F是第一台TTL自动对焦相机。TTL自动对焦的最大好处是和使用的镜头无关，而且没有对焦点和视线之间的差异。
宾得ME-F与其它机型的镜头开始使用电子接点和机身沟通，操作也和今天的数码单反类似；轻按快门对焦，对焦完成后取景器中合焦指示灯亮起。
尼康F3AF虽然采用类似的机制，但副镜反射到反光镜室底部的是测光用，自动对焦系统在五棱镜模块DX-1中，把DX-1换到其它F3（1980年推出）机身上就没有自动对焦能力，但是提供合焦指示。另外，尼康F3AF自动对焦系统的（两节AAA）电池是装在DX-1中而不是在镜头内，所以镜头比同时期的自动对焦镜头来得轻巧。值得一提的是佳能AL-1，某种程度上AL-1也可以算是第一批自动对焦的机种（佳能叫做QF、亦即Quick Focus），它只有合焦指示而没有匹配的自动对焦镜头。
这些机型用反差检测原理实现自动对焦。反差检测是基于一个很重要的现象：当对焦准确时，对焦区域的对比度最高；反之，对焦区域的对比度就较低，整个区域可能几乎没有细节。下面照片是个模拟的例子，这些画面都是在不同对焦距离下拍摄、再把对焦区域裁下来的结果。第一张的对焦距离超过准焦点太远，然后镜头逐渐拉近，于是越靠近准焦所在的画面越有细节、对比度越高，到准焦所在对比最高（最后一张）。如果继续把对焦距离拉近，画面又开始模糊、对比度降低，这相当于把这几个画面自下向上看。在反差检测原理下，自动对焦系统要有一个判定某区域中影像对比度的算法，从计算出的对比度决定移动镜头的方向，直到对比度最高为止。
反差检测的自动对焦比较慢、失误机会大。虽然比第一代的技术进步很多，但仍然不够健全。随着图像处理技术进步，数码单反的Liveview、消费数码相机、甚至无反光镜可换镜头数码相机都使用反差检测的自动对焦，只有数码单反清一色使用更快、更准确的相位检测技术。
