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玩够了大底高像素,智能手机下一步要在这发力?

2020-07-27 10:48
雷科技
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自手机有了拍摄功能以来,用手机拍照记录生活已经成为人们日常生活中的一部分。为了让用户能够获得更好的拍摄效果,近年来各大厂商在手机的影像系统方面可谓是下足了功夫。

既然是以获得更好的拍摄效果为目标,手机厂商在影像系统方面走过的路,与相机从胶片到数码一路走来十分相似。很多相机上的一些概念以及相机圈内的一些“黑话”也成了不少手机厂商的宣传点。其中最为人熟悉的,莫过于“底大一级压死人”。

在手机领域最先提出“底大一级压死人”的是2018年发布的华为Mate20 Pro,当时Mate20 Pro以采用4000万像素1/1.7英寸传感器的主摄掀起了手机摄像头使用“大底”的风潮。时至今日,主摄上使用“大底”已经成为非常普遍的现象,传感器的尺寸也不断被刷新。

然而,当“大底”从卖点渐渐变成了“标配”,各大厂商也在不断寻找下一个像“大底”一样的现象级卖点,但无论是防抖还是超级慢动作拍摄,都没有换来“大底”那般强烈的反响。这似乎也说明了相比起锦上添花的拍摄功能,用户还是更期待手机画质能够进一步提高。如此一来,手机厂商接下来或许会回到提升画质方面继续深挖。参考过往从相机领域搬到手机上的做法,“大底”之后应该轮到镜头了。

发烧友眼中的“镜头玄学”

胶片时代人们想要对照片做后期并不像现在这么容易,特别是色散、畸变、分辨率等方面,靠暗房仍然非常难解决,因此当时的光学工程师发明了很多不同的镜头结构去改善光学问题。不同的镜头结构一定程度上还影响着焦外、反差、色彩等方面,这些小差异便成了如今不少老镜头玩家津津乐道的“玄学”味道。

说到镜头结构,那就不得不提卡尔蔡司。作为德国老牌的光学厂商,卡尔蔡司自二十世纪初以来,先后设计出多款经典的镜头结构。其中包括色彩和锐度方面都表现出色的Sonnar、分辨率非常高的Tessar、号称0畸变的Biogon等等。

除了镜头结构之外,还有一些厂商会着力于镜片的用料上,徕卡便是其中的代表。APO镜片主要用途是对多种色光消除色差,从而更好地解决色散问题。而ASPH镜片则用于修正球差,使成像更为清晰均匀。这两种镜片虽然不是徕卡独有,却是在徕卡手中发挥到极致。

既有经典背书,又受到相机发烧友的广泛肯定,要是手机厂商能把这些镜头技术“移植”到手机上,没准就能成为既“底大一级压死人”之后,手机拍照方面又一“现象级”卖点。但现实似乎并不是这样。

光学校正,靠算法完成

过去很多镜头结构都是从物理上解决光学问题,但代价往往是需要增加镜头的体积和重量。考虑到手机影像系统的画幅比起相机的画幅要小得多,光学结构相应地也要做较大幅度的改动才能放到手机上用。

而且手机想要采用和相机类似的光学校正,物理上仍然要将影像系统模组做得比现在更厚,这对于手机设计来说似乎有点得不偿失。为了不影响手机的整体设计,镜头体积只能做出一定让步,但这么做一定程度上限制了光学设计的发挥。面对光学方面的劣势,手机厂商普遍做法便是算法校正。

算法校正其实也不是什么新鲜事,在很多相机里面都会针对原厂镜头配置预设校正文件,当机身识别到镜头型号,拍摄时配置文件便会对输入的影像进行修正再做输出。手机的做法也是大同小异,但手机算法校正起来会比相机更加彻底。

校正方面的差异,源自于相机和手机的拍摄逻辑以及光学设计上的差距。相机追求的主要是两个方面,一个是性能上让用户“拍得到”,另一个是画质方面尽可能记录更多信息,所以相机在校正上一般只会对暗角和畸变进行校正。手机的拍摄逻辑则是拍下便是成片,加上手机影像系统的光学设计受到体积限制,光学问题一般都会比相机镜头多,如果想要做到“一拍成片”,除了大量光学校正外,图片后期也需要交给算法去处理。

由此可见,执着光学校正而徒增体积显然不符合智能手机的设计需求。更何况以目前手机厂商的算法技术以及软件厂商的滤镜开发,早已对照片的色调、质感等方面研究通透,镜头结构带来的“玄学”感受似乎也很难打动普通用户。因此把相机镜头的概念“搬到”手机上也并没有太大必要,更不用说以此作为卖点了。

“大底”当道,手机镜头要做配合

镜头结构要成为智能手机影像系统的下一个现象级卖点或许不太可能,但这并不代表手机的镜头没有在进步。

在“大底”已经基本普及的今天,各大厂商都在想着如何去完善手机的拍摄体验。为了改善手机拍摄时长焦端的画质,基于手机设计的潜望式镜头通过棱镜折射改变光路,再将光线折射到横置的镜头模组上,从而避免手机因长焦镜头的加入而增加厚度。

随着华为P40 Pro+的发布,“大底”的尺寸已经被刷新到1/1.28英寸,手机镜头的设计也要开始做好一定的技术储备。

手机镜头具有固定光圈的特性,为了满足夜景、弱光等需求,手机主摄的光圈一般都会做到F1.9甚至更大。结合日渐逼近1英寸的“大底”,大光圈下边缘成像无可避免会有一定的劣化。假如未来手机画质的主战场是比拼传感器尺寸的话,曾经在三星旗舰机型出现过的可变光圈功能或将成为未来手机“大底”主摄上面的标配。

作为多个手机品牌镜头供应商的舜宇光学,官网上也有关于微型非球面镜片的相关介绍。虽然官网上用作演示的使用场景是车载镜头,但舜宇光学作为华为Mate30系列、P40系列的镜头供应商之一,而Mate30系列和P40系列徕卡认证的文字上印有“ASPH”的字样,或许ASPH镜片早已在手机镜头上,只是手机厂商没有提及而已。

如果将智能手机看作一件影像产品的话,它便是如今用户数量最多、出货量最大的“相机”。既然如今已经有了诸如潜望式结构、可变光圈等基于智能手机影像系统而研发的创新设计,手机厂商也没有太大必要再从相机上寻找灵感。

民用光学虽起源于相机,但随着手机进一步加大在光学方面的研发投入,或许未来手机的光学技术也有相机值得借鉴的地方。

来源:雷科技

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