5x潜望式长焦,想知道这个相机镜头到底有多厉害吗

自从小米12S Ultra问世以来,徕卡光学影像和1英寸大底等影像特点成为了公众讨论的焦点,然而,其配备的120倍潜望式长焦镜头在米粉的描述中却鲜有提及。

这种现象的出现并非偶然。自2019年华为P30 Pro率先引入潜望式长焦镜头以来,经过三年的发展,这一曾经备受瞩目的镜头如今已逐渐回归到正常的发展轨道,甚至在当前的手机市场中,其热度都不及超广角镜头。

那么,潜望式长焦镜头从最初的火爆到如今的平淡,究竟发生了哪些变化?又是什么因素限制了潜望式长焦镜头的进一步发展呢?

要深入理解潜望式长焦镜头,我们首先需要明确焦距的概念。

焦距是指透镜中心到光聚焦焦点的距离,在手机影像系统中,它指的是镜片光学中心到CCD或CMOS等成像平面的距离。镜头的焦距决定了拍摄对象在照片中的大小,基本规律是:焦距越短,视角越广;而焦距越长,视角越窄,能够捕捉的景物距离也越远。

焦距的应用使我们能够在拍照时选择不同的焦段镜头,以获得理想的拍摄效果。例如,用相机拍摄同一个人,选择广角和长焦镜头所呈现出的效果会有显著差异。

拍摄对象所需的焦距并没有固定的规定。通常情况下,经验丰富的摄影师更倾向于使用35mm~50mm的焦距拍摄静物,50~85mm的焦距拍摄人像,100mm的焦距拍摄正常视角的照片,而对于更远的景物,则需要使用长焦镜头,这种镜头通常用于拍摄远处的物体,比如月亮(幽默)。

手机的成像原理与相机相似,但由于手机机身尺寸的限制,摄像头不能设计得太厚,因此,手机要发展长焦功能就必须在厚度上做出妥协。历史上,确实有多款手机为了实现长焦功能而牺牲了便携性,例如天语C280、三星Galaxy S4 Zoom等。

然而,这种为了一个不常用的长焦功能而牺牲手机便携性的做法最终被证明是不划算的,这些手机摄像头的设计也因此逐渐消失在历史的长河中。

尽管如此,每当夕阳西下或月圆之夜,用户总是忍不住想要拍摄出震撼人心的朋友圈照片。没有需求就没有市场。2019年,华为推出号称业界首款采用潜望式摄像头结构的手机华为P30 Pro,从而引发了朋友圈的「拍月亮大赛」热潮。

潜望式长焦镜头并非手机的原创,而是源自于卡片机的潜望式变焦镜头。实际上,潜望式长焦镜头的技术原理最早可以追溯到公元前2世纪的西汉时期。当时,在《淮南万毕术》一书中记载了:「取大镜高悬,置水盘于其下,则见四邻矣。」

这句话用现代白话文翻译过来就是,取一面较大的镜子悬挂在高处,将水盆放在镜子的下方,就可以看到周围的景象。这其实描述的就是潜望镜构造中所运用的光线反射原理。

潜望式长焦镜头的工作原理则是借鉴了潜望镜对光的传播路径的改变,通过反光镜使光路发生折叠,最终进入相机的传感器中。这样,手机摄像头的传感器就不需要与镜头处于同一水平线,既能实现手机的变焦需求,也使得手机镜头的凸起程度不至于太过严重。

2019年,华为发布的P30 Pro搭载了一颗800万像素的5X潜望式长焦镜头,支持5倍光学变焦和10倍混合变焦,最高还支持50倍数码变焦。华为P30 Pro的推出,掀起了一股拍月亮的热潮。

尽管曾有人质疑华为P30 Pro拍摄的月亮是人工智能合成,但其潜望式长焦镜头在当时普遍只有2X光学变焦的手机中表现突出。这颗潜望式长焦镜头,配合徕卡影像和1/1.7英寸的当时业界最大尺寸传感器IMX650,助力华为成功进入了高端市场。

实际上,华为并非业界首家引入潜望式摄像头的手机厂商。早在2017年世界移动通信大会MWC上,OPPO就发布了基于业界全球首款潜望式双摄镜头的5倍无损变焦技术,并且还加入了防抖功能。2019年,在MWC大会上,OPPO进一步展示了10倍混合光学变焦技术。同年,在华为发布P30 Pro半个月后,OPPO推出了能够进行10倍光学变焦的手机Reno系列。

2020年,小米推出小米10 青春版,搭载「5倍光学变焦+10倍混合变焦」组合而成的50倍潜望式长焦镜头,并且宣称「方圆1000米的风物,都能成为你的素材」。

由于起售价为2099元,该机的发布也标志着潜望式长焦镜头向中、低端市场渗透。潜望式长焦镜头带来的全新拍摄视角,加上技术下放带来的市场普及,使得搭载潜望式长焦镜头的手机数量大增。

公开数据显示,2019年全球搭载潜望式长焦镜头的智能手机出货量约1500万部,2020年约为8300万部,迎来增长高峰,增长率达到了400%。当时业界预计,到2024年,搭载潜望式摄像头的手机,有望突破4亿部。

然而,最近一年以来,潜望式长焦镜头的热度已经明显下降。

从今年各大厂商推出的新机来看,很多机型都把超广角镜头作为主摄的「最佳拍档」,有些甚至还取消了长焦镜头,比如小米12S Pro、荣耀70 Pro+,就连潜望式长焦的发展先锋OPPO Reno系列新机Reno8 Pro+也「叛变革命」,将第二副摄改为了「800万像素的超广角」。

为什么潜望式长焦镜头突然不「香」了?

现代社会,做任何事情都会考虑投入和产出比(ROI)。当投入大于产出时,一个项目很难持续下去。这一道理对于潜望式长焦镜头来说也同样适用。

我们先来看利用潜望式长焦镜头,可以做什么(产出)。潜望式长焦镜头最大的作用就是可以拍摄远方的景物。但实际上,对于绝大多数普通人来说,拍摄远方的景物,用得最多的时候可能就是去旅游,拍山水、名胜古迹这些景物,不过普通人一年能出去旅游几次呢?因而,潜望式长焦镜头一直以来对于普通消费者来说,是一个「感知不强、存在感低」的镜头。甚至来说,其使用频率还没有人像镜头高。

其次,我们来看投入。第一,相对于普通的长焦镜头来说,潜望式镜头的结构更加复杂,成本和技术要求更高。比如据拆解机构TechInsights分析,未搭载潜望式长焦镜头的三星Galaxy S10+相机模组成本为56.5美元,而采用了潜望式长焦镜头的Galaxy S20 Ultra,相机模组成本高达107.5美元,翻了将近一倍。

此外,由于潜望式长焦的焦距要比主摄长出很多,所以它对于手机防抖性能的要求也更高。实际上,由于各大厂商的防抖技术不尽相同,即便是同一像素和可变焦倍数相同的手机,成像素质也大为不同。

对此,中兴通讯吕钱浩曾表示,新发布的骁龙8机型普遍未搭载潜望式镜头,主要是因为长焦镜头成本很高,尤其是潜望摄像头加上光学防抖,成本甚至要高于很多号称大底的主摄。

第二,虽然我们前面说潜望式长焦镜头兼顾了手机轻薄性和长焦拍摄,但这都是相对而言。相对于三星Galaxy S4 Zoom这样的手机来说,确实如此。但是,相对于不采用潜望式长焦镜头的手机来说,该技术复杂的结构导致搭载手机的厚度和重量,很难降下来。比如搭载了潜望式长焦镜头的小米11 Ultra机身厚度达到8.38mm、重234g,三星S21 Ultra厚度8.9mm,重量227g。

对此,卢伟冰在去年发微博表示:潜望式镜头最大的「缺点」就是贵和大。今天每一个器件都在抢手机有限空间的时候,每一个小空间都非常可贵。

综上所述你会发现,潜望式长焦镜头大部分消费者感知不强,而且又贵又占空间,所以投入和产出比很低。这是很多手机取消潜望式长焦镜头的关键原因。

手机圈有个迷思,就是「我可以不用,但你不能没有」。这种要求对于顶级旗舰来说,是合理的。但如果以这种标准来苛求一般手机,那厂商可能都得破产。

所以,我的预测是,潜望式长焦镜头的未来在于顶级旗舰机上。这一点无论是从小米12S Ultra搭载了这一技术,而小米12S Pro没有搭载,还是从业界传闻的iPhone 15 Pro Max有可能成为首款搭载潜望式长焦镜头的 iPhone 机型,以及上述的分析来看,都说明了这一技术未来的发展趋势。