潜望式长焦镜头为何如此受欢迎?揭开其背后的秘密
飛象網訊(高靖宇/文)在剛剛過去的 2019 年,5G 承包了這一年的熱點話題,手機上的很多技術創新、應用創新都圍繞著 5G 開展。而 5G 之外,手機廠商也有不少突破創新,例如競爭最為激烈的拍照領域。
在過去一年,作為手機拍照性能指標重要參考的 DxO,早已打破了拍照沒有滿分 100 的說法,最高分不斷刷新,三星,華為,小米都用了全新的拍照技術來沖頂。
技術創新方面,國產手機廠商進行了更多探索:華為 P30 Pro 帶來了超感光大底和 Tof 鏡頭帶來的人像攝影提升、華為 Mate30 Pro 帶來了雙主攝(第二主攝為電影鏡頭)、小米 CC9 Pro 帶來了一億像素攝像頭等。
值得注意的是,潛望式長焦鏡頭正成為旗艦機的標配,華為 P30 Pro、OPPO Reno 10X、vivo X30 Pro 帶來了潛望式 5 倍光學變焦。那么問題來了,潛望式長焦鏡頭為何會受到手機廠商如此的青睞呢?
從潛望式結構優勢說起
早在 2015 年華碩的 ZenFone Zoom 發布了首款潛望式鏡頭。2017 年 OPPO 在 MWC 上發布了首款潛望式雙攝像頭(廣角+長焦)。而 2019 可以稱為潛望式鏡頭發展元年。
2019 年 3 月/4 月華為和 OPPO 先后發布了具備“潛望式長焦鏡頭”的旗艦機型 P30Pro 和 Reno。兩款產品均采用一顆潛望式的鏡頭,其中 P30 Pro 實現的焦距為 125mm,而 Reno 實現了 160mm 的焦距。
眾所周知,由于智能手機美觀輕薄的大前提,使用伸縮變焦鏡頭影響整機厚度及可靠性,所以內變焦是手機實現光學變焦的最佳方式。它的結構區別于傳統鏡頭排布,將原本豎著排放的攝像頭在手機內橫向排放,并用一枚可運動的特殊光學三棱鏡來折射光線,實現成像。這樣的設計也不會使手機變得很厚,而且可以大幅度增加焦距。
以 OPPO Reno 10 倍混合變焦鏡頭為例,為了能在超薄機身內塞進三攝模組,長焦鏡頭采用潛望式結構,通過三棱鏡將光線折射進鏡頭模組,這樣就能大幅降低三攝模組的厚度,最終整個三攝模組厚度維持在 6.76mm。
潛望式攝像頭的優勢在于可以大幅增加焦距,這樣就可以彌補內變焦的不足,可以實現專業級相機水準。
下面我們來看一組“潛望式長焦鏡頭”的拍攝樣張:
華為 P30 Pro 樣張
OPPO Reno 10 倍混合光學變焦版樣張
vivo X30 Pro 樣張
“潛望式長焦鏡頭”并非是手機廠商的單純“炫技”,而是可以解決我們很多實際的拍照場景需求,例如演唱會、風景照,通過傳感器上的長焦鏡頭,手機可以不需要機械移動的變焦,就可以拍攝遠處的場景。
除此之外,長焦鏡頭還更多的用于拍攝人像模式的照片,通過組合多個鏡頭的數據,使手機傳感器知曉拍攝物體的距離程度,以物品為焦點再模糊背景。
“潛望式鏡頭”并非傳統意義上的變焦鏡頭
受限于智能手機輕薄化的趨勢,傳統光學變焦鏡頭模組結構無法滿足要求,因此潛望式鏡頭有望成為霸占手機拍照的焦點。不過,潛望式鏡頭和卡片機上見到的潛望式變焦鏡頭仍有同之處。
雖然潛望式設計讓鏡頭焦距變大了,但它依然無法通過鏡片的移動實現真正的光學變焦,而是通過反射棱鏡的運動,以及多攝像頭設計,再加上算法實現等效的無損變焦!
例如,華為 P30 Pro 引入了“視場融合”的算法,3X 以內由主攝獨自負責、在 3X~5X 由主攝和長焦鏡頭同時負責、5X 時由長焦鏡頭獨自負責、10X 時則由 3 顆攝像頭共同參與成像,從 10X 到 50X 之間就完全屬于數碼變焦了。OPPO 所謂的接棒式光學變焦,其實也是類似的多攝像頭“打配合”方式實現。
“潛望式鏡頭”今年或迎來爆發
由于潛望式鏡頭內部增加了光學轉換部件、轉圈馬達、棱鏡等,目前能夠真正能做好的廠家并不多,技術門檻和成本仍然較高。我們看到,2019 年只有少數旗艦機搭載了潛望式鏡頭,包括前面提到的華為 P30 Pro、OPPO Reno 10X 和 vivo X30 Pro,而隨著技術成熟,今年會有更多采用潛望式鏡頭的手機面世,或將迎來真正爆發。
據悉,華為下一代的旗艦 P40 Pro 將采用新設計的潛望式長焦鏡頭,800 萬像素,支持 10X 光學變焦,另一款旗艦新機三星 S20 也將搭載一顆潛望式長焦鏡頭。此外,根據國家知識產權局公布的信息顯示,小米申請了潛望式鏡頭專利,由此猜測小米手機后續有望加入潛望式鏡頭,實現多倍混合變焦,而且不排除小米 MIX 4 搭載潛望式鏡頭的可能性。
行業預測,2020 年全球具備潛望式攝像頭智能手機的出貨量將達到 0.83 億部。2023 年有機會出貨量突破 4 億部,成為智能手機攝像頭發展的一個重要方向。
總結
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