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索尼Xperia,实现了真正的光学变焦

发布来源:互联网    发布时间:2021-04-15 22:40

4月14日,索尼正式发布了Xperia 1 III和Xperia 5 III两款智能手机新品,前者定位高端旗舰,后者则是中高端。

值得一提的是,索尼Xperia 1 III和Xperia 5 III的潜望式长焦镜头,宣称是“世界上第一款瞬时自动变焦的可变式望远镜头”可以在等效70mm~105mm的焦距,也就是3x~4.4x之间进行无缝切换。

而两款手机的介绍界面显示,它们的长焦镜头是“一个远摄模组中包含了两种焦距”通常情况下,智能手机的镜头一般只有一个焦段,但是索尼却做到了一个镜头里包含两个焦段。

索尼Xperia,实现了真正的光学变焦(图1)

智能手机里的“二合一定焦”

需要注意的是,根据演示,Xperia 1 III的潜望式可变长焦镜头,并非在3x~4.4x之间“平滑变焦”而是直接切换。简单点来讲,就是两个定焦,而非连续光学变焦。

索尼Xperia,实现了真正的光学变焦(图2)

单从宣传图来看,索尼Xperia 1 III的潜望式可变长焦镜头,应该是采用了两段式的某种机械结构,只允许两个固定焦段。这样做的好处在于相比两组潜望式镜头,单个含有两个焦段的潜望式镜头,可以帮助手机节省一定的内部空间。

索尼Xperia,实现了真正的光学变焦(图3)

苹果不是已经在iPhone 11系列上实现了三颗镜头连续的平滑变焦吗?不是,按照苹果的说法,iPhone 11 Pro/ Pro Max支持最高两倍光学变焦,也就是说0.5x~1x是连续光学变焦,1x以上的为数码变焦。

索尼Xperia,实现了真正的光学变焦(图4)

理论上来讲,索尼Xperia 1III的潜望式长焦镜头,从3x瞬时切换到4.4x确实属于光学变焦,但不是连续的光学变焦。

索尼做出了真正的“光学变焦”手机?

众所周知,专业相机是通过伸缩结构来实现光学变焦的(改变镜头物理焦距),不过,这种方案的缺点也很明显,那就是体积太大,需要占用大量内部空间,所以并不适用于手机。虽然三星在2014年将这种相机方案移植到了自家手机,实现了真正的光学变焦,但是由于相机模组太大,与智能手机的轻薄化相违背,最终这套方案被三星废弃。

那是不是可以将伸缩结构内嵌到手机的镜头模组内呢?可以,但是解决方案依旧不够完美。以夏普的内伸缩式光学变焦模组为例,通过单个镜片在模组内部运动伸缩,实现了3倍的光学变焦,尽管可以将其放入手机中,但整个模组还是太高,这也就意味着要么将手机做厚,要么镜头模组变得更加突兀,设计失衡。

索尼Xperia,实现了真正的光学变焦(图5)

为了降低内伸缩式光学变焦模组的高度,厂商们研发出了潜望式光学变焦模组,即在镜头末端增加一个45°的镜片,并将整个模组平行放置在手机里。

索尼Xperia,实现了真正的光学变焦(图6)

与市面上的光学变焦手机不同,索尼Xperia 1 III的潜望式镜头,在未使用算法和裁切的情况下,通过改变焦距实现了一个镜头两个焦段以及真正的光学变焦。

索尼Xperia,实现了真正的光学变焦(图7)

智能手机影像新思路

不可否认的是,此次索尼Xperia 1 III的影像设计思路还是挺有意思的,毕竟目前市面上还没有哪家手机厂商采用了这种光学变焦方案。

在索尼Xperia 1 III问世之前,市面上的光学变焦无非就两种:无损光学变焦和混合光学变焦。

无损光学变焦上文我们已经讲过了,这里简单介绍下混合光学变焦,说白了就是利用多个焦段的镜头进行裁切。一般情况下,混合变焦至少需要两个相机配合,但由于三颗镜头的传感器和像素都不一样,所以要借助相机算法来实现。

而索尼在潜望式结构的基础之上进行了二次改造,通过改变镜片物理焦距,实现了单一镜头的光学变焦。

索尼Xperia,实现了真正的光学变焦(图8)

不过,机械结构有一个很明显的弊端,那就是使用寿命。举个例子,智能手机的前置升降结构干掉了刘海、水滴、挖孔等异形屏,不仅提高了手机的屏占比,还为用户带来了更好的视觉体验,但是随着使用次数增加,前置机械机构会慢慢老化,最终结果就是出现故障,无法使用。

所以,现在还不清楚索尼这个带有机械结构的潜望式镜头,是否存在使用寿命问题。

从好的方面来看,索尼的这套光学变焦方案,单颗摄像头便可以实现光学变焦,而现在的2倍光学变焦是通过双摄像头来实现的。

索尼Xperia,实现了真正的光学变焦(图9)

总结

对于智能手机来说,连续光学变焦完全是可有可无,因为可以通过相机算法进行弥补,而且普通用户也不在意,毕竟他们日常使用连续光学变焦的频率并不高。

另外,智能手机的定义是便携,自然是做的越轻薄越好,索尼这套潜望式光学变焦方案刚好符合这一属性,希望其他厂商也可以学习一下,或者与索尼合作,让这套方案变得更加完善。

本文相关词条概念解析:

光学

光学(optics)是物理学的重要分支学科。也是与光学工程技术相关的学科。狭义来说,光学是关于光和视见的科学,optics词早期只用于跟眼睛和视见相联系的事物。而今天常说的光学是广义的,是研究从微波、红外线、可见光、紫外线直到X射线和γ射线的宽广波段范围内的电磁辐射的产生、传播、接收和显示,以及与物质相互作用的科学,着重研究的范围是从红外到紫外波段。它是物理学的一个重要组成部分。光学是研究光的行为和性质的物理学科。光是一种电磁波,在物理学中,电磁波由电动力学中的麦克斯韦方程组来描述;同时,光具有波粒二象性,光的粒子性则需要用量子力学来描述。

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