華為發(fā)布了P40、P40 Pro及P40 Pro+三款5G旗艦手機,它們分別配備了徠卡三攝、徠卡四攝及徠卡五攝,將手機拍照及攝像功能推向更高境界。
除了喜聞樂見的麒麟990 5G移動平臺外,華為P40系列都武裝了5000萬像素的超感知主攝(傳感器尺寸為1/1.28英寸,RYYB結(jié)構(gòu),單像素面積1.2um,四合一等效2.4um),P40 Pro還加入了一顆支持5X光學(xué)變焦的潛望式鏡頭,而P40 Pro+更是首發(fā)全球第一款支持10X光學(xué)變焦的潛望式鏡頭。
P40 Pro的鏡頭矩陣參數(shù)
P40 Pro配備支持5X光學(xué)變焦的潛望式長焦鏡頭
P40 Pro+的鏡頭矩陣參數(shù)
P40 Pro+配備支持10X光學(xué)變焦的潛望式長焦鏡頭
如果不出意外,P40 Pro+將成為Android手機史上拍的最遠,看的最清晰的手機。
借此機會,咱們不妨就來回顧一下手機領(lǐng)域變焦鏡頭的發(fā)展史,看看它們是否越拍越清晰的。
數(shù)碼 光學(xué) 混合 了解變焦中的技術(shù)流派
所謂“變焦”,用最通俗的理解就是使光學(xué)設(shè)備(相機、望遠鏡等)能夠捕捉更遠處的畫面,在數(shù)碼相機領(lǐng)域的變焦通常是依靠光學(xué)鏡頭的物理結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的。
而在智能手機領(lǐng)域,變焦則可被細分為數(shù)碼變焦、混合變焦和光學(xué)變焦三大技術(shù)流派。
數(shù)碼變焦
打開相機APP,當(dāng)我們用兩指點觸屏幕并逐漸向兩邊移動,就能看到取景畫面不斷變大,這個過程就是數(shù)碼變焦。數(shù)碼變焦的背后原理是將圖片內(nèi)的每個像素面積增大,相當(dāng)于在后臺進行了一次局部剪裁,并對剪裁下來的畫面進行放大顯示。
因此,數(shù)碼變焦會因分辨率的降低而出現(xiàn)較為明顯的顆粒感,數(shù)碼變焦的倍數(shù)越大,馬賽克問題就越嚴(yán)重。為了彌補這一問題,很多手機會在相機APP中引入軟件插值算法,盡量彌補細節(jié)的缺失。但是,這種軟件層面的優(yōu)化通常只對3X以內(nèi)的數(shù)碼變焦有效,變焦倍數(shù)再高就沒有意義了。
光學(xué)變焦
理論上,光學(xué)變焦是通過鏡頭內(nèi)鏡片的物理位移來放大或縮小需要拍攝的景物,變焦倍數(shù)由鏡頭、物體和焦點三方的位置而定。但對智能手機而言,所謂的“光學(xué)變焦”大都是由一款固定焦距的長焦鏡頭實現(xiàn)的(以2X和3X的長焦鏡頭最為常見),從1X到2X之間是由主攝進行數(shù)碼變焦,只有2X模式下才會切換到長焦鏡頭進行“光學(xué)變焦”拍攝,而超過2X的變焦則又會轉(zhuǎn)為數(shù)碼變焦模式。
因此,一款手機要想實現(xiàn)更大的光學(xué)變焦拍攝能力,就需要不斷優(yōu)化長焦鏡頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu),讓它在保持輕薄設(shè)計的前提下支持更長的焦段。需要注意的是,如果手機沒有給長焦鏡頭添加OIS光學(xué)防抖能力,在光線不足的情況下進行變焦拍攝時,有可能是用主攝的數(shù)碼變焦模式代替,只有光線足夠好時才能切換到長焦鏡頭工作。
混合變焦
混合變焦是智能手機專屬的變焦技術(shù),它通常適用于采用超高像素攝像頭,或是配備兩顆或更多攝像頭陣列模組的產(chǎn)品?;旌献兘沟幕驹硎窃谝活w鏡頭進行數(shù)碼變焦的基礎(chǔ)上,再由其他鏡頭拍攝取景,用來補充變焦后所丟失掉的細節(jié),其最終成像的效果介于數(shù)碼變焦和光學(xué)變焦之間。
為了便于宣傳,混合變焦在業(yè)內(nèi)還有一個別稱,即“無損變焦”。隨著越來越多手機標(biāo)配專用的長焦鏡頭,當(dāng)它與主攝或其他輔攝聯(lián)合成像時,又出現(xiàn)了所謂的“混合光學(xué)變焦”技術(shù)。
溫故而知新 回顧變焦手機的發(fā)展
自從手機和攝像頭聯(lián)姻之后,其就一直試圖可以拍攝更清晰的遠方風(fēng)景,而提供光學(xué)變焦能力就是實現(xiàn)上述目標(biāo)的捷徑。下面,我們就來回顧一下配備變焦鏡頭手機的發(fā)展脈絡(luò)。
2004年5月:夏普V602SH
第一款支持光學(xué)變焦的手機
夏普V602SH采用了獨特的翻蓋旋屏式設(shè)計,通過旋轉(zhuǎn)可以把2.4英寸主屏作為取景器。其內(nèi)置的202萬像素CCD鏡頭支持2X光學(xué)變焦,可以拍攝最大分辨率為1600×1200像素的照片。2005年,夏普還推出了這款手機的升級版,擁有320萬像素且支持2X光學(xué)變焦的V903SH。三星也于同年推出了型號為M339的手機,后者采用了滑蓋鍵盤的設(shè)計,配備320萬像素且支持3X光學(xué)變焦的鏡頭。
2006年7月:諾基亞N93
第一款支持3X光學(xué)變焦的準(zhǔn)智能手機
諾基亞N93/N93i采用了類似DC的旋轉(zhuǎn)屏幕設(shè)計,并在轉(zhuǎn)軸內(nèi)部嵌入了一顆由卡爾蔡司認(rèn)證,可實現(xiàn)3X光學(xué)變焦的320萬像素攝像頭,同時還支持20倍數(shù)碼變焦和30幀每秒的480P視頻錄制。由于N93預(yù)裝的是塞班系統(tǒng),所以我們可將其視為“準(zhǔn)智能手機”,可玩性較早前的變焦手機好上不少。
2013年6月:三星Galaxy S4 Zoom
第一款支持10X光學(xué)變焦的手機
我們可以將Galaxy S4 Zoom視為一款可以打電話的數(shù)碼相機,該產(chǎn)品配備了一個1600萬像素長焦鏡頭,支持10X光學(xué)變焦、OIS光學(xué)防抖和氙氣閃光燈,拍照性能直追入門級的卡片式DC。可惜,S4 Zoom厚度達到了27mm,而且拍照時耗電量極高,經(jīng)過Galaxy S5 Zoom和Galaxy K Zoom兩次迭代更新后就退出了歷史舞臺。
在手機發(fā)展的歷史上,采用和Galaxy S4 Zoom類似變焦鏡頭的手機還包含功能機時代的代表有三星SCH-M339、SCH-V770、天語C700等;而智能機時代則以三星M8920、LG L-03C和Altek A14 Leo為主。
2013年9月:索尼QX10/QX100
適用于手機的外掛式變焦鏡頭
為了讓智能手機實現(xiàn)光學(xué)變焦拍攝的能力,索尼在這一年推出了QX系列外掛鏡頭,它能通過Wi-Fi和智能手機連接,并利用伸縮式支架固定在手機背后,帶來類似專業(yè)數(shù)碼相機的使用體驗。其中QX100采用了2020萬像素背照式CMOS傳感器,擁有等效28mm~100mm卡爾蔡司大光圈鏡頭,其理論素質(zhì)和同期的RX100 M2相同。2015年,OPPO也推出了類似的外掛鏡頭O-lens1,可惜此類設(shè)備售價較高,實際拍照效果還是不如專業(yè)相機,因此并沒能成為市場上的主流。
2015年12月:華碩ZenFone Zoom
第一款配備潛望式變焦鏡頭的手機
這款產(chǎn)品外號“鷹眼”,其最大的特色就是在11.95mm的機身厚度內(nèi)實現(xiàn)了3X光學(xué)變焦的能力。ZenFone Zoom第一次在智能手機領(lǐng)域帶來了潛望式鏡頭結(jié)構(gòu),并在里面塞進了10枚鏡片,并支持4級光學(xué)防抖OIS功能,結(jié)合專業(yè)級的SmartFSI圖像傳感器,在當(dāng)年堪稱手機中的數(shù)碼相機。可惜,該產(chǎn)品搭載了非主流的英特爾Atom處理器,性能和兼容性方面表現(xiàn)一般。
2016年6月:MOTO Z和哈蘇模塊
可以瞬間變身卡片相機的手機
聯(lián)想MOTO Z是主打纖薄設(shè)計的Android旗艦家族,最大特色就是支持Moto Mods模塊。其中,哈蘇攝影模塊就是幫助MOTO Z獲得媲美專業(yè)卡片相機的配件,它包含一個支持10X光學(xué)變焦的1200萬像素鏡頭、疝氣閃光燈、內(nèi)置電池以及獨立快門和電源按鈕。問題是,哈蘇攝影模塊自身的厚度為15.1mm,和手機結(jié)合后無論是厚度還是重量都將嚴(yán)重超標(biāo),而該模塊昂貴的售價也制約了MOTO Z系列手機的銷售。
2016年9月:蘋果iPhone 7 Plus
樹立光學(xué)變焦手機的標(biāo)桿
iPhone 7 Plus除了具備當(dāng)年最強的硬件性能以外,它最大的特色就是首次帶來了廣角鏡頭+長焦鏡頭的組合,后者可以實現(xiàn)硬件級的2X光學(xué)變焦拍攝能力。此后,長焦鏡頭就慢慢成為了高端智能手機的標(biāo)配,也是能讓手機清晰記錄更遠處風(fēng)景的基礎(chǔ)保障。
可惜,蘋果雖然通過iPhone 7 Plus推開了(超薄型)智能手機光學(xué)變焦的大門,但在這一技術(shù)的優(yōu)化升級方面卻逐漸落于下風(fēng)。就在iPhone 11 Pro Max依舊保持2X光學(xué)變焦不變的今天,Android手機卻已經(jīng)進化到了5X起步的光學(xué)變焦了。
2019年至今:潛望式鏡頭的爆發(fā)
2019年初,OPPO Reno十倍變焦版和華為P30 Pro帶來了全新設(shè)計的潛望式長焦鏡頭模塊,原生支持5X光學(xué)變焦。和早前ZenFone Zoom的潛望式“變焦”鏡頭相比,它們屬于潛望式“定焦”鏡頭,并非通過鏡頭內(nèi)鏡片的物理位移實現(xiàn)的變焦,原生焦距是多少,就只能拍攝多遠的風(fēng)景。隨后,vivo X30 Pro、Galaxy S20 Ultra、OPPO Find X2 Pro和華為P40 Pro系列先后列裝這種結(jié)構(gòu)的鏡頭,在可預(yù)見的未來,潛望式長焦鏡頭有望將成為高端手機的標(biāo)配。
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