如何把手機(jī)變身望遠(yuǎn)鏡 潛望式連續(xù)變焦模組就能實(shí)現(xiàn)

隨著索尼IMX689、IMX700、三星GN1等一代CMOS傳感器的出現(xiàn)，智能手機(jī)的隨手拍效果已經(jīng)無(wú)限趨近于傳統(tǒng)的卡片相機(jī)，結(jié)合AI算法在超級(jí)夜景等特殊場(chǎng)景下的成像甚至可以媲美專業(yè)單反。但是，如何清晰記錄遠(yuǎn)處風(fēng)景依舊是手機(jī)在拍照能力方面的瓶頸。

“定焦”的長(zhǎng)焦鏡頭

就手機(jī)那小身板，肯定無(wú)法塞進(jìn)可向外伸縮的光學(xué)變焦鏡頭，因此現(xiàn)階段大家的解決思路，就是以主攝的25mm~28mm焦距為基準(zhǔn)，搭配額外的長(zhǎng)焦鏡頭，獲得變相的“光學(xué)變焦”能力。

需要注意的是，手機(jī)現(xiàn)有的長(zhǎng)焦鏡頭，并不是傳統(tǒng)相機(jī)領(lǐng)域的那種依靠鏡片位移實(shí)現(xiàn)的畫面放大縮小，而是一種焦距在50mm~240mm不等的“定焦鏡頭”，只是它們的焦距相對(duì)主攝而言被放大了2X~10X，所以50mm焦距的長(zhǎng)焦鏡頭就能實(shí)現(xiàn)等效的2X光學(xué)變焦，240mm焦距的長(zhǎng)焦鏡頭就等效10X光學(xué)變焦。

沒(méi)錯(cuò)，智能手機(jī)的光學(xué)變焦其實(shí)是依靠“切換鏡頭”，以“接力棒”的形式實(shí)現(xiàn)的。

以小米10青春版為例，這款產(chǎn)品配備了800萬(wàn)超廣角鏡頭、4800萬(wàn)像素廣角主攝、800 萬(wàn)潛望式長(zhǎng)焦鏡頭和微距鏡頭。其中，超廣角、主攝和長(zhǎng)焦鏡頭的焦距分別為15mm（0.6X）、28mm（1X）和122mm（等效5X），因此官方才會(huì)用“15mm~122mm全場(chǎng)景、全焦段覆蓋”加以宣傳。

在實(shí)際拍照的過(guò)程中，15mm焦距（0.6X）位置由超廣角鏡頭本色出演，而0.7X~0.9X之間則是由超廣角鏡頭進(jìn)行“數(shù)碼變焦”；28mm焦距（1X）由主攝本色出演，1.1X~4.9X之間則是由主攝進(jìn)行“數(shù)碼變焦”；當(dāng)我們放大到5X模式時(shí)，將自動(dòng)切換到潛望式長(zhǎng)焦鏡頭進(jìn)行等同于5X光學(xué)變焦的拍照，而5.1X~10X由長(zhǎng)焦（聯(lián)合其他）鏡頭進(jìn)行混合變焦，而10.1X~50X則是讓長(zhǎng)焦鏡頭進(jìn)行“數(shù)碼變焦”，最終實(shí)現(xiàn)“接力棒”式的變焦流程。

長(zhǎng)焦鏡頭能實(shí)現(xiàn)多少焦距，取決于長(zhǎng)焦鏡頭內(nèi)鏡片的安裝結(jié)構(gòu)。一般來(lái)說(shuō)，2X或3X長(zhǎng)焦鏡頭都是傳統(tǒng)的垂直排列的鏡片，而5X長(zhǎng)焦鏡頭就必須采用潛望式結(jié)構(gòu)，即將CMOS傳感器和鏡片全部橫向排列。

華為P40 Pro+的潛望式長(zhǎng)焦鏡頭比較特殊，其他手機(jī)的潛望式鏡頭里面只有1組棱鏡參與了1次反射，而這款手機(jī)的潛望式鏡頭里卻塞進(jìn)了3組棱鏡，在取景拍照過(guò)程中出現(xiàn)了5次光路反射，從而讓焦距得以翻番，獲得了240mm的等效10X光學(xué)變焦。

那么，長(zhǎng)焦鏡頭還有沒(méi)有其他演進(jìn)方向？

“變焦”的長(zhǎng)焦鏡頭

還記得2015年12月發(fā)布的華碩ZenFone Zoom嗎？這款產(chǎn)品可謂是“潛望式鏡頭”的鼻祖，其鏡頭模塊內(nèi)配備了10枚鏡片，其中部分鏡片可以通過(guò)馬達(dá)進(jìn)行位移，實(shí)現(xiàn)1X~3X之間的光學(xué)變焦。

沒(méi)錯(cuò)，1X~3X都是真正的光學(xué)變焦。

vivo在年初展示過(guò)APEX 2020概念手機(jī)，這款產(chǎn)品主打特殊“四群組鏡片組合”結(jié)構(gòu)的潛望式長(zhǎng)焦鏡頭，內(nèi)部的鏡片群組可以隨著相機(jī)APP界面放大和縮小進(jìn)行相應(yīng)的位移，可以在5X~7.5X的范圍里進(jìn)行連續(xù)的光學(xué)變焦，和早期華碩ZenFone Zoom的攝像頭有著異曲同工之處。

好消息是，類似APEX 2020這種的，內(nèi)部鏡片可以位移，實(shí)現(xiàn)真正意義上光學(xué)變焦能力的潛望式長(zhǎng)焦鏡頭模組已經(jīng)看到了量產(chǎn)的曙光。

昨天歐菲光正式宣布了研發(fā)史上最薄潛望式連續(xù)變焦模組，模組厚度僅有5.9mm，在手機(jī)內(nèi)部堆疊、布局不變的前提下，搭載此款模組的手機(jī)厚度將進(jìn)一步降低。

據(jù)悉，歐菲光的這套潛望式連續(xù)變焦模組的鏡頭由“1GMO6P”3個(gè)群組構(gòu)成，光圈為3.1~5.1，等效焦距達(dá)到85mm~170毫米。

以主攝常見(jiàn)的28mm焦距為基準(zhǔn)，85mm焦距相當(dāng)于等效3X，170mm焦距等效7X，因此歐菲光的這款鏡頭可以實(shí)現(xiàn)3X~7X之間的連續(xù)的光學(xué)變焦，這種由鏡片位移帶來(lái)的畫面放大效果，將遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于數(shù)碼變焦。

據(jù)悉，潛望式連續(xù)變焦模組還引入了長(zhǎng)軸壓電馬達(dá)技術(shù)，可有效提升lens在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)驅(qū)動(dòng)的平穩(wěn)性、反復(fù)性和精度，在長(zhǎng)焦段內(nèi)、長(zhǎng)行程的情況下，可以讓lens在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)移動(dòng)的更加精準(zhǔn)、更加迅速。

不過(guò)，考慮到OPPO Find X2 Pro的“定焦版”潛望式長(zhǎng)焦鏡頭的焦距就已經(jīng)達(dá)到了170mm，華為P40 Pro+更是擁有240mm，潛望式連續(xù)變焦模組的最大意義就是保證變焦中途階段的畫質(zhì)，超過(guò)7X之后也將進(jìn)入數(shù)碼變焦階段。

不過(guò)，正所謂“萬(wàn)事開(kāi)頭難”，任何技術(shù)的演進(jìn)都需要不斷的優(yōu)化和積累。今天潛望式連續(xù)變焦模組就能實(shí)現(xiàn)3X~7X之間的連續(xù)的光學(xué)變焦，也許明年它的進(jìn)化版就能帶來(lái)3X~10X，誰(shuí)知道未來(lái)又能否繼續(xù)打破視野的邊界呢？