iPhone 12 系列還未面世之前，人們對它的期待之一，便是長焦拍攝能有明顯進步。我們常常能看到類似下圖的渲染圖，四顆攝像頭里有一顆應(yīng)該是超長焦鏡頭。

不過蘋果還是堅持了自己的想法，將第四顆攝像頭的位置，讓給了 LiDAR 激光雷達。讓長焦愛好者唯一欣慰的是，iPhone 12 Pro Max 的長焦鏡頭，由 52mm 改為 65mm，這意味著可以拍得更遠(yuǎn)，透視感更強。

在 Android 手機動輒 5 倍、10 倍光學(xué)變焦的今天，iPhone 最高僅支持 2.5 倍（從主攝廣角算起）的光學(xué)變焦，似乎有些跟不上“潮流”了。

于是 iPhone 12 系列發(fā)布后，網(wǎng)上有不少吐槽的聲音，或明或暗地挖苦蘋果在超長焦鏡頭上的缺位。

然而近日，DigiTimes 援引韓國業(yè)界相關(guān)人士的透露稱，蘋果為強化 iPhone 光學(xué)變焦功能，正在著手找尋潛望式相機技術(shù)和專利等，并與相關(guān)企業(yè)進行合作商討，引發(fā)業(yè)界關(guān)注。

一、潛望式鏡頭的前世今生

蘋果正在尋找的超長焦解決方案，便是“潛望式鏡頭”。

這個詞你應(yīng)該不會陌生。近兩年的 Android 旗艦手機，幾乎標(biāo)配了這種鏡頭。那么潛望式鏡頭的原理是什么？有什么優(yōu)點呢？

在了解這種鏡頭前，我們先把視線拉回 1834 年。彼時，俄國人建造了世界上第一艘裝有潛望鏡的潛艇“希爾德拉”號。20 年后，法國人瑪麗·戴維設(shè)計了一個由兩塊反光鏡組成的原始潛望鏡。

這種形態(tài)的潛望鏡，依托兩個反光鏡，使得光路產(chǎn)生折疊。由此士兵可以在潛艇里，使用伸出海面的潛望鏡，來觀察敵情。

了解潛望鏡后，我們再來回想一下“老法師”們在拍鳥和其他野生動物時，常用的“長槍大炮”。

這類鏡頭被稱為長焦或超長焦鏡頭，焦段可達 200mm、400mm、甚至 800mm 以上。焦段越長，就可以拍得越遠(yuǎn)。但你也可以發(fā)現(xiàn)，這種鏡頭一般都非常長。

這是因為若要拍得更遠(yuǎn)，鏡頭在設(shè)計時需要讓光學(xué)中心盡可能遠(yuǎn)離感光元件，來獲得更小的折射角度，視角變小了，拍攝到的畫面就越窄、越遠(yuǎn)。

不理解的話，可以舉起手，將大拇指與食指捏住，形成一個圓孔。接著在一只眼睛的視線方向前后移動，你會發(fā)現(xiàn)靠近眼睛時，看到的畫面多；遠(yuǎn)離眼睛時，看到的畫面少。

所以焦段越長，鏡頭內(nèi)部就需要越大的空間，讓光學(xué)中心和感光元件保持夠遠(yuǎn)的距離。

但這種設(shè)計思路只適用于相機。對于手機來說，要是用這種設(shè)計思路來做超長焦鏡頭，你可能會看到一部鏡頭凸起極為嚴(yán)重的手機。

那么有什么好辦法，將超長焦鏡頭塞進薄薄的手機里呢？上文提到的潛望鏡，便是一個絕妙的解決方案。

借助反光鏡或棱鏡，將原本直直的光路，硬生生地掰彎，在可控的厚度內(nèi)實現(xiàn)更高效的折射，這就是潛望式鏡頭的原理。

像擁有 5 倍光學(xué)變焦的手機，基本都是在潛望式鏡頭內(nèi)，放置兩塊反光鏡或一塊棱鏡。如果將反光鏡的個數(shù)增加，可以讓光路實現(xiàn)更高倍數(shù)的折射，便能實現(xiàn)高達 10 倍的光學(xué)變焦了。

比如支持 10 倍光學(xué)變焦的華為 P40 Pro+，其潛望式鏡頭內(nèi)部就有多塊反光鏡，光路進入鏡頭后被折疊了 5 次，官網(wǎng)稱將原本的光路長度，延展至 1.78 倍，實現(xiàn)了等效 240mm 的超長焦拍攝。

潛望式鏡頭的優(yōu)點顯而易見，光路折射率高，可在同等體積下，實現(xiàn)更長焦的拍攝效果。這就是蘋果在追尋的解決方案。

郭明錤稱，韓國最佳鏡頭供應(yīng)商 Semco 和中國最佳鏡頭供應(yīng)商舜宇光學(xué)將分別在 2020 下半年和 2021 年進入蘋果鏡頭供應(yīng)鏈。這或許意味著，我們最快可以在明年的新款 iPhone 上體驗到 5 倍光學(xué)變焦（從主攝廣角焦段算起）。

二、手機廠商的“長焦之戰(zhàn)”

在功能機時代，我們就已經(jīng)看到手機追逐相機的趨勢。

2004 年，夏普推出 V602SH 手機，這是首款支持 2 倍光學(xué)變焦的手機。不過外形看上去，像是一個手持 DV，頗有“買相機，送手機”的意思。

而后，諾基亞、索愛、三星等品牌，均推出過支持多倍變焦的手機。這些手機有一個共性，就是鏡頭模組巨大。遮掉品牌 logo 看背面，很難相信它是一臺手機而非消費級相機。

直到 2015 年，華碩推出 Zenfone Zoom 鷹眼手機，它與日本知名光學(xué)元件公司 HOYA 合作，采用了潛望式鏡頭方案，通過棱鏡將光路折射至手機內(nèi)部，如此一來大大減少了鏡頭模組的厚度。該手機也成為彼時最薄的光學(xué)變焦手機。

Zenfone Zoom 手機后置只有一顆鏡頭。華碩的思路是在鏡頭模組內(nèi)，放置馬達和螺柱，調(diào)整光學(xué)中心和傳感器之間的距離，以此實現(xiàn) 1 倍到 3 倍的光學(xué)變焦。

光學(xué)變焦比數(shù)碼變焦有著顯著的優(yōu)勢，數(shù)碼變焦是通過像素裁切實現(xiàn)更小區(qū)域的拍攝，畫質(zhì)下降非常明顯。所以華碩開啟潛望式鏡頭風(fēng)潮后，許多 Android 廠商快速跟進上來。但華碩這種方案顯然不是最優(yōu)解，畢竟華碩都這么努力了，機身厚度依舊來到了 11.9mm。

這也就使得有了后來我們看到的多攝手機。將光學(xué)變焦的工作分配給不同的鏡頭，將潛望式鏡頭的結(jié)構(gòu)固定下來，做成定焦鏡頭，比如固定為等效 125mm 等。

2019 年初，華為和 OPPO 先后推出了 P30 Pro 和 Reno 10 倍變焦版。前者搭載了 125mm 潛望式鏡頭，可以實現(xiàn) 5 倍光學(xué)變焦；后者則搭載了 160mm 潛望式鏡頭，支持 6 倍光學(xué)變焦。

這兩款機型的發(fā)布，也意味著手機廠商們的“長焦之戰(zhàn)”正式拉開。我們看到越來越多的 Android 旗艦配備了潛望式鏡頭，華為 P40 Pro+、小米 10 至尊版等機型，甚至已經(jīng)實現(xiàn)了 10 倍光學(xué)變焦，等效焦段超過 200mm。

而超長焦鏡頭，也成為手機廠商們的重要賣點。無論是發(fā)布會還是官網(wǎng)介紹，都會為其留出一定的位置。

但潛望式鏡頭并非“長焦之戰(zhàn)”的必殺技。隨著相關(guān)技術(shù)越來越成熟，以及成本的逐漸下探，潛望式鏡頭不再是旗艦機的專屬，未來中低端機型有望逐步搭載潛望式鏡頭。

為了保持競爭力，vivo 和小米又在長焦上玩出了“新花樣”。比如 vivo 發(fā)布的概念產(chǎn)品 APEX 2020，其潛望式鏡頭模組內(nèi)的鏡片可以前后移動，以實現(xiàn) 80mm~120mm 連續(xù)光學(xué)變焦。

聽起來是不是有些似曾相識？我們上文提到的華碩 Zenfone Zoom 鷹眼手機，思路正是這樣。只是 vivo 成功將手機厚度控制在了 8.8mm。

小米就更“復(fù)古”了。據(jù)稱其正在研究一種可伸縮的鏡頭模組，可以實現(xiàn)“超大光圈，進光量提升 300%；清晰度提升 20%”。

這一方案理論上會改善長焦端的光學(xué)效果，但形態(tài)上可以說有些“文藝復(fù)興”。另外其防水防塵效果、體積與重量的控制等方面，均讓人存疑。

三、“長焦之戰(zhàn)”的意義在哪？

縱觀當(dāng)前的手機市場，似乎沒有潛望式鏡頭，都不好意思說自己是旗艦機。

以當(dāng)前的技術(shù)而言，潛望式鏡頭的確是手機長焦拍攝的最佳解決方案。不過我們也可以發(fā)現(xiàn)，擁有潛望式鏡頭的手機，鏡頭模組基本都非常突出，暗示你：“我凸了，但也強了”。

手機是否應(yīng)該犧牲背部設(shè)計的協(xié)調(diào)與美觀，來換取更好的攝影性能？這個問題不在我們的討論范圍內(nèi)。我們需要探討的是，手機廠商們追求的高倍數(shù)光學(xué)變焦有多大意義。

目前常見的潛望式鏡頭，一般是 5 倍光學(xué)變焦或者是 10 倍光學(xué)變焦，等效為 125mm 或 240mm 左右。更長的焦段意味著可以拍得更遠(yuǎn)，10 倍變焦已經(jīng)可以拍到肉眼不易看到的細(xì)節(jié)。

但這只是理論上。實際使用中，受限于手機的體積，鏡頭模組不可能占據(jù)太大的空間，因此感光元件的面積十分有限。這就導(dǎo)致成像質(zhì)量上難以達到理想的高度，尤其是暗光環(huán)境下，潛望式鏡頭基本處于無法開啟的狀態(tài)。

以華為 Mate40 Pro 上的潛望式鏡頭為例，我在光線復(fù)雜、略暗，或者被攝主體輪廓不清晰時使用，便難以激活光學(xué)變焦。手機會在主攝數(shù)碼變焦和潛望式鏡頭光學(xué)變焦之間反復(fù)跳躍。

這不是個例。手機上的潛望式鏡頭對光線的要求非常嚴(yán)格，即便暗光環(huán)境下可以使用，那么拍出的畫面涂抹感也是比較明顯的。

原因很簡單，潛望式鏡頭內(nèi)的棱鏡，會影響光線的射入量。光線強度在被棱鏡折射后，會出現(xiàn)一定衰減。因此，潛望式鏡頭比普通鏡頭對傳感器尺寸的要求更高。而光路折射的次數(shù)越多，光線強度就越弱。所以手機上 10 倍光學(xué)變焦的鏡頭，光學(xué)素質(zhì)普遍低于 5 倍光學(xué)變焦鏡頭。

另外還有一個常見的問題，在廣角端不易被察覺的抖動，會隨著焦段的增加而成倍放大。這就非常考驗鏡頭的防抖性能。目前 5 倍光學(xué)變焦的潛望式鏡頭，通過 OIS 技術(shù)已經(jīng)能做到不錯的防抖效果。但 10 倍光學(xué)變焦的潛望式鏡頭，防抖性能依然有很大的進步空間。

目前來看，在“拍的好”和“拍的到”的問題上，潛望式鏡頭還很難兼顧。尤其是變焦倍數(shù)越高，這一矛盾越明顯。

我曾體驗過的小米 10 至尊版和華為 P40 Pro+，其搭載的 10 倍光學(xué)變焦，基本極少會用到，我身邊的朋友也表示“想不到有什么需要用到如此高倍變焦的場景”。

就我個人看來，我寧愿希望將這一鏡頭去掉，換取同體積下更大的電池，以及更好的散熱。或者將物料成本用于更好的馬達，以得到更好的基礎(chǔ)體驗。

這并不是說潛望式鏡頭不應(yīng)該出現(xiàn)在手機上。我只是認(rèn)為沒有必要犧牲太多的內(nèi)部空間，安裝一個不常用的 200mm 以上焦段的鏡頭。5 倍左右的光學(xué)變焦，可能比 10 倍來得更實用，在體積與易用性上更為均衡。

5 倍光學(xué)變焦，換算下來約等于 125mm 焦段的鏡頭。它可以帶來 2 倍光學(xué)變焦鏡頭無法比擬的透視感，讓用戶輕松地拍出簡潔、主題突出的畫面。期待 iPhone 搭載潛望式鏡頭時，也能夠關(guān)注這一焦段。

當(dāng)手機廠商不再舞墨于“10 倍光學(xué)變焦”、“120 倍混合變焦”，而是專心提升 2 倍長焦鏡頭、5 倍潛望式鏡頭的成像質(zhì)量時，我想這場“長焦之戰(zhàn)”才會回到正確的軌道上。
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