摄像头做平还是突出 里面隐藏这些学问

2017-08-02 15:01:10  来源:新浪科技  编辑:

        【每日科技网】

   手机摄影这几年越来越火的同时,厂商也在摄像头的硬件配置上狠下功夫。从单摄到双摄,从数码变焦到光学变焦,一系列新技术的加入让人们忘了曾经风靡一时的数码相机。虽然手机的拍照质量照比微单和单反差距依然巨大,但如果只是日常用途的话其实已经完全足够。

摄像头做平还是突出 里面隐藏这些学问

摄像头做平还是突出 里面隐藏这些学问  另一方面,智能手机也在逐渐纤薄化。虽说前几年最薄手机的名号有那么一点恶意竞争的意思,总的说来智能手机的发展趋势必然是越来越薄,如今7mm的厚度大概是很多厂商选择的一个理想方案。那么问题来了,一边是为了提升画质往摄像头模组里装更多东西,一边是兼顾美观、手感和便携性,手机厂商如何协调二者的关系呢?

发布会上纯平摄像头已经成为卖点之一

发布会上纯平摄像头已经成为卖点之一  这两年的手机发布会上对摄像头的描述部分,除了一如既往说参数、摆样张之外,摄像头是否突出也成了一项考核指标。通常,手机厂商会将“摄像头做平”作为一个卖点加以宣传,时间久了,一部分消费者也产生了“摄像头做平就是好”等类似的认知。那么,摄像头真的如厂商说的那样做平就是好吗?摄像头平不平与哪些因素有关?这是我们接下来要聊的东西。

  在一些厂商的宣传话术里,“摄像头做平”至少意味着“美观”这一优势。这点也不是没有道理,毕竟两款产品放在一起,摄像头突出的手机怎么看或许怎么看也没有做平的那款看着舒服,而且在摄像头做平就意味着整机厚度一致,否则在跑马场一般平坦的机身背面出现一块高地,看起来也稍显别扭。其实摄像头做平还有一个好处就是减少保护镜片磨损,如果是突出的镜头,放在桌面上的时候磨损的概率会增大。
刚刚发布的小米5X选择了摄像头略微凸起的设计

刚刚发布的小米5X选择了摄像头略微凸起的设计  但是下面这点是我们要注意的:摄像头平不平和画质没有任何关系。并不是说做平了画质更好、突出了画质就不好,反过来也是一样,二者没有必然的联系。那么话说回来,厂商明知道做平摄像头更好看,为什么还会做突出呢?这里面就涉及一些技术层面的难言之隐了。

  我们知道在摄像头模组当中镜头负责汇聚光线,而感光元件(CMOS)负责收集光线信息。现在手机上面使用的感光元件其面积大多非常小,小到比你的手指甲还小,而专业相机上面使用的APS-C画幅和全画幅CMOS,它的面积是手机上面CMOS的十几甚至几十倍。具体的尺寸差异。大家可以看上面这张图来体会一下。
手机摄像头成像原理(图片来源sensorway)

手机摄像头成像原理(图片来源sensorway)

几种常见的CMOS面积对比(图片来源佳能中国)

几种常见的CMOS面积对比(图片来源佳能中国)  而对应的,更大面积的CMOS需要更大面积的成像圈与之匹配。为了不让最终输出的照片因为成像圈太小出现暗角和黑边,镜头的法兰距(焦平面与CMOS的距离)就必须拉长,这也就意味着镜头的尺寸必然增大。想在大幅增加CMOS面积的同时保持原有的镜头长度还不产生暗角,这几乎是不可能的事情。

  另一方面,我们知道手机内部的镜片不仅仅是一两片,通常会是5-6片组成的镜片组。一旦镜头长度增加,如果想保持对色散和边缘畸变等因素的控制,就必须要增加镜片组来抵消掉这种影响。而增加镜片组的同时,摄像头模组的体积也会增大。
如果镜头与CMOS成像圈不匹配就可能出现照片黑圈(图片来源微信公众号GUGU摄影)

如果镜头与CMOS成像圈不匹配就可能出现照片黑圈(图片来源微信公众号GUGU摄影)  所以如果用一句话概括上面的观点就是——感光元件面积越大,镜头体积越大,二者成正比关系。所以,有些时候并不是厂商不愿意做平摄像头,而是实在兼顾不了成像质量和设计美观。如果做平吧,CMOS面积太小镜片组少成像质量有影响,不做平吧手机卖相不好影响销量,厂商也头疼。

  如今市面上在售的智能手机,即便声称自己是旗舰拍照手机,它的CMOS尺寸也很难超过1/2.3英寸。这个尺寸是早年消费级数码相机(俗称卡片机)的常用尺寸,对智能手机来说,这个尺寸基本可以兼顾纤薄外观和相对不错的画质,所以成为多数厂商的选择。而诸如诺基亚1020和808那样的大底CMOS智能手机基本上已经销声匿迹了,原因是它们的摄像头突出的可不是一星半点而是一大块。
  针对这个问题手机厂商也在努力寻找出路,现在很火爆的彩色+黑白双摄像头方案在一定程度上弥补了CMOS过小的缺陷。通过一枚黑白摄像头记录细节信息,并与彩色摄像头进行数据融合,一组两枚镜头所呈现出的成像效果相比传统的一枚后置镜头要好不少。更重要的是这种设计考虑到了手机厚度的要求,平行排列的两个镜头组不会增加手机的厚度,这样既可以让手机继续做得纤薄,又能给相对大容量的电池留出放置的空间。
彩色+黑白双摄一定程度上弥补了画质缺失

彩色+黑白双摄一定程度上弥补了画质缺失

OPPO 5倍无损变焦镜头模组渲染图

OPPO 5倍无损变焦镜头模组渲染图  还有一种办法是考虑潜望式镜头,它利用折射镜在机身内驱动镜片横向或纵向变焦。由于把光路从水平折射成了垂直,这样相当于让光学系统与机身实现了平行设计,机身厚度可以大幅减小。像今年初OPPO发布的5倍无损变焦技术其实就采用了潜望式镜头的设计原理,一方面拍得更远,一方面镜头还不突出。

  你问100个厂商,100个厂商都会说要做漂亮好看的智能手机,但有的时候画质和美感确实难以兼得,所以才会出现一些摄像头突出的产品。在了解了光学结构和镜头成像的一些原理后,作为消费者的我们或许可以理解厂商们的用心。当然随着技术的进步,画质和美感兼得的那应该也会离我们不远。如果你对于手机拍照有什么想了解的,欢迎在下面的留言区域留言,也随手给这篇文章点个赞。

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