今年手機變焦拍攝怎麼玩?來看看OPPO這項新技術
2019年01月18日10:41

  年年歲歲花相似,歲歲年年賣手機。

  眼看2019已經過了半個月,手機廠商在賣手機這事上也需要考慮新賣點。比如拍照,各家廠商在去年主要講得是如何提升夜景成像,到了今年從各方面消息看,廠商們都在攻克如何靈活運用多鏡頭,滿足用戶在所有焦段和場景下的需求。

  而如何在手機中合理運用變焦和廣角鏡頭,也成為手機廠商最棘手的問題。至於難在哪,藉著昨天OPPO全球首發10倍混合變焦技術,為大家科普一波。

OPPO技術溝通會上展示實現10倍混合光學變焦技術的關鍵——潛望式結構展示的鏡頭技術
OPPO技術溝通會上展示實現10倍混合光學變焦技術的關鍵——潛望式結構展示的鏡頭技術

  先要說明一個問題:數碼變焦和光學變焦的區別。雖然我們日常手機經常能實現把取景器放大再拍照,但是照片畫質會有明顯下降,這就是所謂的數碼變焦。

  其原理相當於將拍好的照片裁切取局部,再放大成用戶所需要的尺寸,成為感官上的“變焦”。這種本質上叫“放大”的操作,並非是通過物理上的技術實現的,自然最終的成像畫質會大幅下降。

  而目前主流三攝或四攝由於多鏡頭焦距不一,終於實現了兩倍到三倍的光學變焦,再往上發力,就碰觸到“手機光學變焦”難題。也是我們要科普的內容。

  解讀難點先從原理說起,光學變焦理論上利用了鏡片厚度不同,最終光線折射位置不同來調整取景(感官上俗稱放大拍遠處,或是縮小拍近處)的技術。

  詳細一點說:鏡頭通常是由一片或多片光學玻璃組成的透鏡組,一枚鏡頭通常而言會同時配備凸透鏡和凹透鏡。如果我們進行變焦操作,鏡頭內的透鏡位置會隨之發生變化。

”寸土寸金“的手機內部空間緊張對於光學變焦來說是個大問題
”寸土寸金“的手機內部空間緊張對於光學變焦來說是個大問題

  原理不複雜,優缺點也很明顯,僅僅改變光線折射不會犧牲畫質;但相應的“增加透鏡厚度、透鏡變化的機構”對於手機尺寸來說是個大問題;另一方面遠景拍攝對防抖要求也更高,單純依靠EIS電子防抖技術也絕非上上策。此前,手機廠商能想到的辦法不多。

  所以我們在歷史上看到過諸多主打光學變焦的手機:SamsungGalaxy Zoom系列、潛望AsusZenFone Zoom系列、又如SonyQX100這樣的外掛鏡頭,這一類終端的體積尺寸都非常可怕。這和目前無限追求全面屏和輕薄的手機背道而馳。

AsusZenFone Zoom
AsusZenFone Zoom

  那麼今年手機廠商是怎麼解決這個問題的,就值得一說了。

  去年,我們看到大多數廠商的選擇是增加一顆長焦鏡頭。有了長焦鏡頭之後,手機光學變焦能力會明顯改善,能達到2倍甚至3倍的光變效果,這種方案同樣會讓手機鏡頭突起,不過能控製在可接受的範圍內。例如Apple在2016年首次推出雙攝的iPhone 7 Plus,其技術原理便是補充了一顆2倍的定焦鏡頭,從而實現了“2倍變焦”效果,但是因為元器件造成的凸起原因也是可見的。

  目前Android陣營比較具有代表性的例子是華為P20 Pro和Mate 20 Pro系列手機,它們均配備後置三攝,其中一顆鏡頭便是800萬像素的長焦鏡頭,等效焦距為80mm。當我們進行2倍或3倍變焦拍攝時,手機鏡頭會切換到這顆長焦鏡頭實現變焦效果,其原理從本質上與iPhone較為接近。

  那麼OPPO首發的10倍混合光學變焦又是如何實現的呢?首先,OPPO也採用了多鏡頭的策略,從等效焦距15.9mm的超廣角鏡頭到超清主攝,再到等效焦距159mm的長焦鏡頭,通過三顆鏡頭接棒式工作原理,進而達到10倍混合光學變焦效果。

OPPO實現10倍混合光學變焦的原理圖
OPPO實現10倍混合光學變焦的原理圖

  其次,為瞭解決“鏡頭模組太厚,變焦後防抖性差”的問題,OPPO在鏡頭模組和防抖技術上拿出了自己的方案。我們先說鏡頭模組,我們上面也提到過,如果不考慮鏡頭模組的厚度,想實現10倍光學變焦並非難事。但是在智能手機這樣狹小的內部空間中安放大尺寸鏡頭模組顯然是不可能的事。

  於是OPPO選擇了潛望式結構來解決這個問題。對於OPPO來說潛望式結構並不陌生,OPPO在MWC 2017就曾首發潛望式5倍無損變焦技術。這個結構最大的特點是將鏡頭橫向排列,通過棱鏡將光折射到鏡頭組。鏡頭橫向排列的好處是能夠很好的解決堆疊式方案中鏡頭模組太厚的問題。

潛望式結構原理
潛望式結構原理

  第二個需要解決的問題是長焦端拍攝的穩定性問題。我們日常使用手機拍照往往會遇到這樣的情況,鏡頭變焦之後手稍稍一抖就容易拍虛。針對這個問題,OPPO通過搭載雙OIS防抖儘可能低消抖動。

  目前這套方案對於OPPO來說已經算是相當成熟,官方也宣佈10倍混合光學變焦技術即將商用,並且具有了量產的條件。可以說,10倍光學混合變焦是手機行業中變焦拍攝的首次嚐試,也是OPPO的5倍無損變焦技術的一個延續,不僅技術上的到了優化,更重要的是其解決了體積過大和穩定性不足等問題。

  這裏需要說明的是,OPPO採用多鏡頭“接棒式”的方式實現10倍變焦的效果,也表明這套技術不是傳統意義上的光學變焦,其中還包含了一些數字變焦的處理方式,來實現類似光學變焦的效果。畢竟目前沒有廠商或產業鏈能夠突破物理上的極限,在手機中塞入傳統定焦長炮筒似的鏡頭。

手機拍照在生活中越來越重要
手機拍照在生活中越來越重要

  對於智能手機拍照來說,通過多鏡頭不同焦段的技術,滿足各類不同需求已經越來越重要了。在我們日常生活中,有時我們需要超廣角鏡頭來拍一些藝術特寫,有時則需要長焦鏡頭拍到更遠處的景物,最典型的場景就是學生上課拍老師的PPT。從這一點上來說,覆蓋多焦段的鏡頭組合會越來越受歡迎,因為它能最大限度的覆蓋各種使用場景。

  想像一下,不管處於什麼樣的場景下,只要一部智能手機就能拍到你想要的,並且畫質都不會太差,這樣的手機拍照解決方案是不是能吸引更多的用戶呢?

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