手机真能变身望远镜？潜望式连续变焦镜头诞生
最后更新：2020-06-18 10:00:32 手机定位技术交流文章
随着索尼的IMX689、IMX700、三星GN1和其他互补金属氧化物半导体传感器的出现，智能手机对手拍的影响已经与传统的卡式相机无限相似。结合人工智能算法的成像在特殊场景下，如超级夜场景，甚至可以媲美专业单反。然而，如何清晰地记录远处的景色仍然是手机拍摄能力的瓶颈。
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“固定焦点”长焦距镜头
至于手机的小盘，绝对不可能插入一个可以向外伸缩的光学变焦镜头。因此，该阶段的解决方案是使用25 mm至28 mm的主相机焦距作为参考，并与附加的长焦距透镜相匹配，以获得伪装的“光学变焦”能力。
需要注意的是，手机现有的长焦镜头不是传统相机领域中通过镜头位移实现的图像放大和缩小，而是焦距在50毫米至240毫米之间的“固定焦距镜头”，只有其焦距相对于主相机放大了2倍至10倍，因此50毫米焦距的长焦镜头可以实现相当于2倍的光学变焦，而240毫米焦距的长焦镜头相当于10倍的光学变焦。
是的，智能手机的光学变焦实际上是通过“警棍”形式的“切换镜头”来实现的。
以小米10青年版为例。该产品配有800万超广角镜头、4800万像素广角主摄像头、800万长焦镜头和微距镜头。其中，超广角镜头、主镜头和长焦距镜头的焦距分别为15毫米(0.6X)、28毫米(1X)和122毫米(相当于5X)。因此，政府只会以“15毫米~ 122毫米全场景，全聚焦覆盖”的方式进行宣传。
在实际拍摄过程中，15毫米焦距(0.6X)的位置由超广角镜头的自然色彩来播放，而超广角镜头在0.7x和0.9x之间进行“数字变焦”；28毫米(1X)的焦距由主摄像机的原始颜色播放，而在1.1x和4.9x之间，由主摄像机执行“数字变焦”。当我们放大到5X模式时，我们会自动切换到长焦镜头拍摄相当于5X光学变焦的照片，而5.1X~10X是由长焦镜头混合变焦(与其他镜头组合)，而10.1X~50X是由长焦镜头“数码变焦”，最终实现“接力棒”的变焦过程。
长焦镜头可以达到多少焦距取决于长焦镜头中镜头的安装结构。一般来说，2X或3X长焦镜头是传统的垂直排列镜头，而5X长焦镜头必须采用长焦结构，即CMOS传感器和镜头都是横向排列的。
华为P40专业+有一个特殊的长焦镜头。在其他手机的远摄镜头中，只有一组棱镜参与一次反射。然而，三组棱镜被插入到该手机的远摄镜头中，并且在拍摄过程中发生五次光路反射，从而使焦距加倍并获得240毫米的等效10倍光学变焦。
那么，长焦镜头还有其他的发展方向吗？
“变焦”长焦镜头
还记得2015年12月发布的华硕智丰变焦吗？该产品可以说是“长焦镜头”的鼻祖。它的镜头模块配有10个镜头，其中一些镜头可以通过电机移动，实现3倍的光学变焦。
是的，1X~3X是真正的光学变焦。
Vivo在年初展示了APEX 2020概念手机。该产品主要针对长焦镜头的一种特殊的“四组镜头组合”结构。内镜头组可以随着相机的APP接口的放大和缩小而相应地移动。它可以在5X ~ 7.5倍的范围内进行连续光学变焦，这与早期的华硕ZenFone变焦相机相似。
好消息是，像APEX 2020这样的远摄远摄镜头模块已经看到了大规模生产的曙光，该模块的内部透镜可以被替换以实现真正的光学变焦能力。
昨天，欧菲莉亚正式宣布研发史上最薄的连续变焦模块。模块厚度仅为5.9毫米，在手机内部堆叠和布局相同的前提下，携带该模块的手机厚度将进一步减小。
据报道，欧菲莉亚望远镜连续变焦模块的镜头由三组“1gmo6p”组成，孔径为3.5.1，等效焦距为85毫米~170毫米
基于主相机常见的28毫米焦距，85毫米焦距相当于3x，170毫米焦距相当于7x，因此这款欧菲利亚灯镜头可以实现3X到7X之间的连续光学变焦，由镜头位移引起的图像放大效果将远远优于数码变焦。
据悉，长焦连续变焦模块还引入了长轴压电电机技术，可以有效提高驱动器中镜头驱动的稳定性、重复性和准确性。在长焦距、长行程的条件下，镜头在驱动器中可以更准确、更快速地移动。
但是，考虑到OPPO Find X2专业版“定焦版”长焦镜头的焦距已经达到170毫米，而华为P40专业版+的焦距为240毫米，长焦连续变焦模块最大的意义是保证变焦中途的图像质量，超过7X后将进入数码变焦阶段。
然而，正如俗话所说，“万事开头难”，任何技术的发展都需要不断的优化和积累。如今的远摄连续变焦模块可以实现3至7倍的连续光学变焦。也许它的进化版本明年会带来3到10倍的收益。谁知道它将来是否会继续打破视觉的界限？
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