手機or相機?華為首發一底雙長焦,年底還有連續光變?

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最近幾年手機影像的進步大家都是有目共睹的 , 在某種程度上 , 旗艦手機的影像性能已經非常接近M43等小型數碼相機 。 而且在算法介入的情況下 , 直出的照片質量以及觀感甚至更好 。
背后的功勞 , 除了影像算法的迭代進化外 , 最關鍵的還是硬件性能的提升 , 更大的傳感器、更出色的長焦光路設計 , 使得旗艦手機在各個焦段的影像性能都得到了很好的提升 。
不過 , 主攝傳感器的“硬件紅利”已經接近尾聲 , 受限于手機空間 , 短時間里很難再有顯著的突破 , 這也讓許多手機廠商將目光投向長焦 。 作為手機影像的“兵家必爭之地” , 長焦性能近年來備受關注 , 而在華為的Pura80系列開始預熱后 , 更是將討論度推至新的巔峰 。



圖源:華為
因為Pura80系列將采用“一底雙長焦”技術 , 簡單來說就是只需要一個傳感器就可以實現兩個不同的光變(光學變焦)焦段 , 降低雙長焦鏡頭對手機內部空間的擠占 。 那么 , 這項新技術是否會開啟國產旗艦手機的新一輪長焦技術革新?以下是雷科技的看法 。
一底雙長焦 , 到底是什么?關于一底雙長焦的討論其實最早在去年12月就已經出現 , 當時微博博主“數碼閑聊站”曝光稱國內某品牌正在測試一款新的長焦方案 , 將采用1/1.3英寸的超大底多焦段潛望鏡結構 , 彼時就有猜測會是“一底雙長焦” 。
而在前段時間發布的Pura80海報上 , 這個傳言也得到進一步佐證 , 獨特的長焦結構已經引起許多人的關注 , 隨后華為公布的新專利更是對此“一錘定音” , 敲定了“一底雙長焦”技術的存在 。
在華為的專利描述中 , 該鏡頭由前透鏡組、可移動轉折單元及雙后透鏡組等三個結構組成 , 通過可移動的轉折單元實現光路的改變 , 可以在一個傳感器上實現兩種截然不同的焦段光路 。
下面是用專利中展示的結構示意圖 , 方便大家了解:



圖源:華為
根據描述 , 該鏡頭將具有F1和F2兩個有效焦段 , 其中F1焦段(更遠離傳感器的那個)將顯著大于F2焦段 , 不過具體的倍數在專利中并沒有明確說明 。 但是在華為最新公布的演示視頻里 , 可以看到相機界面的預設倍數為“W/1x/2x/3.7x/10x” , 其中W為超廣角 , “1x/2x”則是主攝的變焦倍數 , 那么3.7x和10x就是兩顆長焦的光變焦段 。



圖源:華為
單從光變焦段的倍數來看 , Pura80并沒有超越現有的旗艦手機 , 達到此前大家預測的20倍光變的程度(個人判斷大概率為混合無損變焦) , 那么問題來了 , 一底雙長焦的優勢又是什么呢?
事實上 , 一底雙長焦主要解決的是雙潛望鏡頭對手機空間擠占的問題 , 通過共用一個傳感器和后透鏡組的設計 , 可以省下更多的空間來安裝更大尺寸的傳感器 , 并且降低影像模組的“占地面積”和手機厚度 。
不過 , 這并非“一底雙長焦”技術首次出現在手機上 , 通過檢索 , 小雷發現在2021年發布的Sony Xperia 1 Ⅲ上 , 索尼就使用過類似的“一底雙長焦”技術 , 只不過光變焦段為2.9x/4.4x , 與Pura80的3.7x/10x差距很大 。
而且從索尼官方的演示視頻來看 , Xperia 1 Ⅲ的一底雙長焦原理與Pura80也有很大區別 。 Xperia 1 Ⅲ的長焦是由“折返棱鏡+固定前透鏡組+滑動變焦組+后透鏡組”等部件組成 , 焦段的變化主要依賴于滑動變焦組的移動 , 所以稱之為“一鏡雙焦段”或許更恰當一些 。



圖源:索尼 制作:雷科技
簡單來說 , 你可以把Xperia 1 Ⅲ的長焦理解為一顆具備內變焦能力的“鏡頭” , 通過改變變焦鏡片組的位置 , 實現光路變化 , 進而改變焦段 , 在整個過程中折返棱鏡和前透鏡組都是固定的 。
而Pura80則是移動折返棱鏡(第一轉折元件) , 并在G01與G02兩個前透鏡組之間切換 , 以此實現焦段的變化 。 兩個方案誰優誰劣 , 小雷并不好下斷言 , 畢竟Pura80還沒有體驗過 , 但是Xperia 1 Ⅲ的長焦表現卻頗為驚艷 , 在機身厚度僅為8.2mm , 影像模組只有極小凸起的情況下 , 實現了雙焦段長焦 。
【手機or相機?華為首發一底雙長焦,年底還有連續光變?】


圖源:索尼
不過 , 一底雙長焦技術中索尼手機上卻是曇花一現 , 2022年推出的迭代型號Xperia 1 IV就轉而連續變焦技術 。 從原理上看其實非常相似 , 都是移動變焦組來實現焦段切換 , 只是新的導軌能夠實現細微的平滑移動 , 并不像Xperia 1 Ⅲ那樣只能在1號與2號位間移動 , 卻無法在中間區域停止 。
事實上 , 小雷在撰稿時也看到不少網友討論Pura80的一底雙長焦技術是否來源于索尼 , 從專利技術角度來看 , 顯然是有很大區別的 。
連續光學變焦 , 也要來了?在Pura80曝光一底雙長焦后 , 其實有另一則消息也引起了許多關注 , 那就是“連續光學變焦”技術正在測試中 , 預計今年登場 。 當然這里主要指的是國產手機廠商 , 畢竟索尼在Xperia 1 IV就已經實現了連續光學變焦功能 。
從Xperia 1 IV到剛剛發布的Xperia 1 VII , 索尼的連續光變技術其實已經升級至第二代 , 焦段從85-125mm升級為85-170mm , 光圈則是從f/2.8-3.5提升至f/2.3-3.4 , 傳感器面積為1/3.5英寸(Xperia 1 IV同款) 。



圖源:索尼
連續光變技術的優勢是什么?很簡單 , 在85-170mm的整個焦段區間里 , 手機都可以得到真正無損的光學變焦拍攝能力 , 特別是在視頻錄制時 , 這個功能所帶來的體驗提升最為明顯 。
下圖是我用小米15拍攝的一段變焦視頻 , 可以看到在連續變焦時 , 當手機調用到不同焦段的鏡頭就會出現明顯的畫面變動和對焦丟失 , 在這樣的情況下如果想用手機拍攝變焦視頻畫面 , 必須將倍數限定在一定的范圍內 , 否則就會導致畫面失真 。



圖源:雷科技
作為對比 , 可以看看我用索尼微單相機拍攝的這段變焦視頻 , 除了因為手持拍攝帶來的些許抖動外 , 整個畫面的放大是十分順滑的 , 焦點也一直穩定在Lecoo的logo上 。



圖源:雷科技
事實上 , 目前不少旗艦手機廠商都通過算法等方法 , 進一步降低切換鏡頭所帶來的畫面影響 , 但是算法再完美也比不上真正的“光學變焦” , 而連續光學變焦技術將帶給旗艦手機真正的超長焦視頻能力 。
當然 , 連續光變對拍照體驗也是有提升的 , 目前的旗艦手機其實只能在固定焦段提供真正的無損光學拍攝 , 其余焦段都是通過剪切和數字變焦技術來實現的 , 連續光變將提供一整個焦段區間的無損畫質 。
但是連續光變也面臨不少問題 , 一個是成本 , 高精度的滑軌、透鏡組和驅動馬達都價格不菲 , 而且需要解決抗沖擊問題 。 另一個則是末端焦段的小光圈 , 需要影像算法具有極高的補償效率 , 避免錄制過程中畫面的亮度、對比度等參數出現明顯變化 。
從一底雙長焦到連續光變 , 顯然手機廠商已經不再滿足于定焦鏡頭和傳統長焦鏡頭 , 而是開始向專業相機領域的技術主動靠攏 。 未來幾年 , 我們或許會看到越來越多曾經在單反、微單上常見的鏡頭技術逐漸被“移植”到手機上 , 從而讓手機影像真正走進專業領域 。
不過 , 新技術的完善或許還需要一定時間 , 就像當初大底傳感器面試時 , 業界也一度質疑大底手機是否真的能兼顧輕薄和散熱 。 一底雙長焦和連續光學變焦同樣也面臨著類似的質疑:高成本的光學元件、復雜的機械結構帶來的耐用性、穩定性問題 , 以及對算法調校的更高要求 , 都將成為各家廠商所必須解決的問題 。
無論如何 , 手機影像的天花板已經再次被打破 , 而對于普通用戶來說 , 手機也距離“口袋相機”的定位越來越近了 。

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