什么是潜在的能量能力和力量,什么是潜望式镜头

  

  性能、拍照、续航成为拉动智能手机发展的三驾马车。其中,以麒麟9000、骁龙888为代表的芯片,最能赋予手机澎湃的性能动力;120W快充技术的逐渐兴起,足以弥补续航上的短板;随着“底层杀人”理念的推行,主摄像头成像质量也在不断攀升,但如何让智能手机“看得更远”成为无数具有拍照功能手机的痛点,因为只有潜望镜长焦镜头才能让智能手机随时发挥“望远镜”的作用。   

  

  追溯潜望式镜头的发展   

  

  在智能手机领域,潜望镜镜头可以追溯到2015年底华硕发布的ZenFone Zoom。但它的潜望镜镜头采用了可移位的多镜头模块,焦距可在28m到84mm之间浮动,即可以进行1倍到3倍的光学变焦,属于“潜望镜变焦镜头”。   

  

     

  

  自2019年华为P30 Pro和OPPO Reno (10x变焦版)之后,“潜望镜变焦镜头”开始在智能手机领域流行。与ZenFone Zoom的“潜望镜变焦镜头”相比,前者的内部镜头都是固定的,只能拍摄固定焦距的取景照片,但也换来了更小的模块体积,可以放入更薄的机身中。   

  

  时至今日,“潜望镜定焦镜头”已经成为市场主流,任何配备这种镜头的手机至少可以获得相当于5X的光学变焦能力。   

  

  潜望式镜头的结构之谜   

  

  传统的手机镜头,如PCB电路板、CMOS传感器、连接器、支架、红外滤光片、对焦马达、镜头组,都是垂直排列的。好处是可以把更大的传感器放在最底层,通过更大的光量充分发挥“底大于底”的优势。   

  

  然而,这种传统结构的缺陷也是显而易见的。镜头模组的厚度是固定的,所以为了增加焦距,需要减小传感器的尺寸。所以1X主摄像头的焦距一般在20mm-25mm之间,这种垂直结构最多只能出75mm左右的3X长焦镜头。   

  

  与传统的垂直镜头相比,潜望镜镜头最大的变化是设置了CMOS传感器,内部主要部件由垂直布置改为水平布置,并在面对镜头开口的位置增加了一组可以将光路弯曲90度的棱镜。光线从透镜射出,被棱镜反射90度,然后传输到下方的传感器。   

  

     

  

  这种设计的好处是传统垂直镜头的Z轴高度(厚度)可以转换成X轴的长度。在镜头模组厚度不变的情况下,可以轻松实现100mm以上的焦距,并获得相当的5X光学变焦能力。   

  

  但是潜望镜镜头也有先天的缺陷,就是在光线折射的过程中必然会有一定的损耗。而且这种横向结构的镜头模组在手机内部占据的空间更大,即使Z轴高度不变也无法装进更大的CMOS传感器。市面上大部分潜望镜长焦镜头的传感器尺寸只有1/3.4英寸左右。   

  

     

  

  此外,潜望镜镜头的独特结构无法匹配更大的光圈,F/3.0启动的光圈搭配更小的传感器,会导致潜望镜镜头在暗光下成像质量较差,只适合在明亮环境下拍摄远处景物。   

  

  以vivo X60 Pro为例。当这部手机在夜间(或光线不好的情况下)拍摄5X变焦照片时,它不会启动潜望镜长焦镜头,而是让主相机进行5X数码变焦。此时成像画面非常模糊。   

  

     

  

  但当放大倍数为10X时,即使光线较差,系统也会让潜望镜长焦镜头进行混合变焦,此时的图像比在5X时更清晰。   

  

     

  

  其实其他品牌的摄影逻辑也是一样的。默认情况下,潜望镜长焦镜头只在光线充足的环境下工作,但变焦后不再受光线影响。   

  

  潜望式长焦镜头比什么   

  

  由于长焦镜头的物理结构,注定很难匹配尺寸过大的CMOS传感器。历史上只有三星Galaxy S20 Ultra为其配备了4800万像素的传感器,可能是1/2.0英寸的大底。但是新上市的Galaxy S21 Ultra的1000万像素传感器,底部很小,可见大底和潜望镜结构的矛盾暂时还是很难解决的。   

  

  所以,至少在短期内,我们不要指望潜望镜长焦镜头能获得媲美主摄像头的画质,哪怕是和三年前的手机主摄像头相比。正因如此,潜望镜长焦镜头可以选择的发展路径很简单,就是看得更远,拍得更亮。   

  

  华为P40 Pro、Mate 40 Pro、Galaxy S21 Ultra是手机的代表。通过增加潜望镜镜头中的棱镜数量,光被反射24次。   

0mm焦距,可以实现等效10X光学变焦的能力,比1组棱镜的潜望式镜头翻了一倍。

  

  

但是,这种结构的潜望式镜头也需要付出代价,那就是镜头光圈进一步缩小到F4.9,对环境光线更加敏感。

  

此外,多路反射还会衍生出更容易抖动的问题,需要搭配更灵敏的OIS防抖模块才能提高用户的拍摄成片率。

  

普及之路遥遥

  

从2019年至今,潜望式定焦镜头已经走过了2个年头,相关的产业链也相对成熟。

  

2020年4月,小米推出了小米10青春版首次将潜望式长焦镜头打入到了2000元普及价位,原本以为这将是此类镜头的普及契机,但时至今日潜望式长焦镜头却依旧是少数高端旗舰的专利,比如小米今年新出的小米11 Pro(4499元起)和小米11 Ultra(5499元起)都不便宜,主打性价比的Redmi还没接过潜望式长焦镜头的衣钵。

  

以OPPO为例,上代Find X2 Pro还标配潜望式长焦镜头,到了今年的Find X3 Pro却换成了普通的3X长焦镜头,远距离拍摄能力大幅下降。

  

  

今年唯一的好消息是,摩托罗拉最新推出的edge s pro在搭载骁龙870移动平台之余,也搭配了5X潜望式长焦镜头,2399元的首发价格极具诚意。

  

希望在未来的一段时间里,智能手机可以少一些拿来凑数的镜头(如微距、景深、黑白),让这种更具实用性的潜望式长焦镜头走进千家万户吧。

  

  

5X潜望式长焦镜头通常可实现50X数码变焦,10X多反射潜望式长焦镜头则支持100X甚至更高

  

以下是部分配备潜望式长焦镜头手机的传感器规格:

  

  

摩托罗拉 edge s pro

  

长焦像头:800万像素潜望式长焦镜头

  

等效焦距:126mm

  

vivo X60 Pro

  

长焦像头:800万像素潜望式长焦镜头

  

等效焦距:135mm

  

小米10至尊纪念版

  

长焦像头:4800万像素潜望式长焦镜头

  

等效焦距:122mm

  

小米11 Pro

  

长焦像头:800万像素潜望式长焦镜头

  

等效焦距:120mm

  

小米11 Ultra

  

长焦像头:4800万像素潜望式长焦镜头

  

等效焦距:120mm

  

华为Mate 40 Pro

  

长焦像头:1200万像素潜望式长焦镜头

  

等效焦距:125mm

  

华为Mate 40 Pro+

  

长焦镜头:800万像素多反射潜望式长焦镜头

  

等效焦距:240mm

  

三星Galaxy S21 Ultra

  

长焦镜头:1000万像素潜望式长焦镜头

  

等效焦距:240mm

  

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