华为首发?明年拍照又有黑科技,液态镜头了解一下
随着9月份到来,2020年新机潮的下半部分也正式开启,iPhone 12、小米10T Pro、Mate 40、一加8T等旗舰开始有大量消息流出,似乎我们只要准备好钱等待发售就可以了。不过,虽然下半年的配置已经确定,但各大厂商已经紧锣密鼓地在为明年的旗舰做准备,特别是在摄像方面。从供应链的情报看,明年各大手机厂商都会在摄像头方面下功夫,给粉丝带来惊喜。
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这些传闻中,有一条消息格外瞩目:在下半年的Mate 40系列上,华为将率先使用液态镜头,来改善手机的拍照性能,还有消息人士表示,未来的华为P50系列也会将液态镜头技术作为主打卖点云云。
这些传言虽然可信度不高,但也并非无中生有:2020年4月份,国家知识产权局批准了华为一项有关液态镜头的模组专利,华为在专利描述中表示,该模组能够让驱动液态镜头的马达满足自动对焦、光学防抖等性能要求,同时提高马达在撞击、跌落等非正常工作情况下的可靠性。
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可以看到,液态镜头将会是华为未来的拍照研究方向,但说了什么多,究竟什么才是液态镜头?而华为为何要使用它?
手机变焦之困
众所周知,相机(包括专业镜头)的光学变焦都是通过内部的镜组移动来完成的,镜片和其移动范围决定了变焦距离。但相较于单反镜头的硕大体积,手机往往没有足够的空间进行变焦调节,早期手机的变焦功能其实是就数码裁切,用算法来进行细节弥补,也就是常说的有损变焦。
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为了解决手机的变焦问题,厂商也使出了浑身解数,例如增加镜片数量、或者干脆上马一个专用的长焦镜头——这也是双摄的由来。但就算是双摄,手机能拍到的“原生焦段”还是有限,绝大部分场景依然要通过有损变焦来解决。
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当然,头铁的厂商也有,三星就是其中一个,它提出了一个极为粗暴的方案——在手机上添加体积硕大的摄像头,赢得变焦空间。虽然从结果来看,三星的变焦手机Galaxy Zoom K在2014年就已经实现了十倍的无损光学变焦,但其形态并不受市场的欢迎。
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在大家都在疯狂添加摄像头的时候,2017年的MWC大会上,OPPO站了出来,提出了一个富有创意性的设计——潜望式变焦方案。如今,市面上所有支持五倍以上无损变焦的手机,都采用了潜望式变焦的方案。说穿了,潜望式变焦就是“用厚度换宽度”,通过一枚棱镜,将射入光线横放,镜组的活动限制就从手机厚度变成了手机宽度。
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但到了今年,潜望式镜头也开始遇到瓶颈:如今的50倍变焦,依然要靠多个不同焦段的摄像头完成“画面接力”,进行有损变焦;潜望式摄像头最多也只能给到十倍无损变焦。多个定焦摄像头+潜望式镜头,让相机体积急剧扩大,威胁到了其他元器件的生存空间。
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为了让P40的变焦性能相较P30翻倍,达到100倍的数字变焦,华为特地将传统的潜望式变焦进行改造,将3组棱镜放入到模组中,光线经过五次折射才到达传感器,虽然最终完成了100倍的目标,但对于手机空间的利用也已到达了极限。
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而且,潜望式变焦带来的光线衰减也是不可避免的,光通过的介质越多,光线的损耗就越大;除此之外,由于光路横置的原因,位于终点的传感器也从“躺着”变成了“竖着”,这反而限制了传感器的大小。今年火爆的“一亿像素传感器”,就不可能用在潜望式镜头上。