Почему самое главное преимущество iPhone 16 — зеркало? |Жесткая философия

В следующий вторник состоится осенняя конференция Apple, и серия iPhone 16 также раскроет свою «тайну».

Тайна заключена в кавычки, потому что это невыпущенное устройство было представлено по-разному: новые цвета синего, зеленого и розового, новые кнопки для съемки, новые линзы, расположенные вертикально, и новые цвета из титанового сплава.

Возможно, больше всего все ждут цены и наконец обновленных AirPods и Apple Watch. Однако последние новости от MacRumors всё равно вызвали немало дискуссий:

Модели iPhone 16 Pro и выше будут оснащены 5-кратным зумом.

После того, как в прошлом году был выпущен iPhone 15 Pro Max, эксклюзивный 5-кратный зум оказался в центре внимания крупных обзоров изображений в средствах массовой информации. Прошел год, и хотя отзывы о 5х неоднозначные, большинство отзывов положительные, ведь и фокусное расстояние больше, и возможностей для игры больше.

Так действительно ли этот 5-кратный телеобъектив приносит качественный скачок в изображениях iPhone? Почему это может быть эксклюзивный объектив для 16 Pro? Apple не единственная компания, которая расширяет фокусное расстояние, так почему же это обсуждается больше всего?

Все начинается с технологии: призмы четырехкратного отражения.

Что касается телефото

Начнем с вывода: после перехода на телеобъектив эффект камеры 15 Pro Max значительно улучшился.

В прошлом году многие мои друзья и коллеги, купившие iPhone 15 Pro Max, начали хвастаться в кругу друзей тем, что их iPhone наконец-то может фотографировать Луну. По сравнению с ночным снимком с большой лампочкой, снятым камерой 14, луна, снятая 15 Pro Max, имеет более богатые детали и более реалистична.

Многие пользователи сети, которые любят авиашоу и охоту на птиц, используют новый iPhone, чтобы запечатлеть мимолетные моменты. Даже если у них нет профессионального оборудования, они все равно могут взять Apple под рукой в ​​экстренных случаях.

Когда мы впервые рассмотрели его в прошлом году, мы обнаружили, что этот телеобъектив с 5-кратным увеличением может нормально снимать при слабом освещении, а также поддерживает ночной режим. Благодаря мощным алгоритмам вы можете нажать кнопку спуска затвора в шумном кадре предварительного просмотра, чтобы получить четкую, чистую фотографию с естественными цветами.

Хотя процесс обновления телеобъектива Apple кажется на полбита медленнее, чем у конкурентов, его все же можно считать на одном уровне с прогрессом, и он дал хороший ответ. Когда Apple, наконец, подумала о работе над длинными фокусными расстояниями, разработка объективов для мобильных телефонов фактически прошла несколько этапов, и почти каждый год наблюдались разные тенденции обновления:

В 2021 году сверхширокоугольные камеры будут становиться все сильнее и сильнее, а ультрателеобъективы перестанут быть популярными;
В 2022 году нижний уровень раздавит всех и создаст новый трек для компьютерной фотографии;
В 2023 году будут запущены высокопиксельные перископические приложения, а будущее может стать гибридными линзами из стекла и пластика;
В этом году программное и аппаратное обеспечение разрабатывались рука об руку: с одной стороны складываются материалы, а с другой — начинает появляться стилизованная фотография.

Телеобъектив также пережил свою вторую весну после того, как за последние несколько лет он подвергся «вниманию и впал в немилость». VIVO даже напрямую сделала перископический объектив основным преимуществом X100 Ultra.

Так почему же телефонам нужны более длинные фокусные расстояния? Об этом стоит поговорить, и это также может помочь нам понять «черную технологию» призмы четырехкратного отражения iPhone.

Говоря о телеобъективах, мы должны сначала понять влияние фокусного расстояния на изображение. «Фокусное расстояние» в традиционной камере означает расстояние от центра объектива до фокуса, в котором собирается свет на мобильном телефоне. Это расстояние от оптического центра объектива до плоскости изображения, такой как CMOS ( или ПЗС).

Длина фокусного расстояния напрямую влияет на размер объекта изображения. Короткое фокусное расстояние соответствует широкому углу обзора, а в изображение входит больше элементов; длинное фокусное расстояние соответствует узкому углу обзора, и картинка будет фокусироваться на одном или нескольких объектах, но соответственно могут и удаленные объекты; также быть четко зафиксировано.

Зум-объектив традиционной камеры регулирует фокусное расстояние, выдвигая и сжимая объектив, чтобы адаптироваться к различным требованиям съемки. По сравнению с объективами с фиксированным фокусом зум-объективы применимы для более широкого спектра сцен. Те, кто работает больше, более способны, а те, кто более универсален, также сильнее — они больше и их неудобно носить с собой, что сводит с ума фотографов, использующих зум-объективы.

Телеобъектив на мобильных телефонах на самом деле является результатом ограничений и развития технологии масштабирования.

С одной стороны, технологии продвинулись вперед, и такие компоненты, как линзы и датчики, можно сделать меньше, что позволяет уменьшить размеры более традиционных технологий с большими линзами и использовать их в мобильных телефонах.

Но с другой стороны, из-за ограничений размера мобильных телефонов и стремления к портативности, оригинальный зум-объектив пришлось разделить на несколько объективов с фиксированным фокусом и разными фокусными расстояниями, чтобы косвенно добиться эффекта оптического зума.

Разделение труда объектива было решено, а размер уменьшен, но, соответственно, возникла другая проблема: путь преломления света в объективе мобильного телефона стал короче, а фокусное расстояние недостаточно и не может соответствовать Требования к фокусному расстоянию телеобъектива.

Поэтому среди нескольких объективов мобильных телефонов самым сложным зачастую является телеобъектив с самым длинным фокусным расстоянием и оптическим путем. Если вы используете вертикальный телеобъектив на традиционной камере, это действительно сэкономит больше времени, но приведет к двум серьезным проблемам:

• Сильные оптические искажения и дисперсия
• Толщина линзового модуля будет «нового уровня».

Решение с вертикальным телеобъективом, которое сейчас кажется «полным проблем», представляет собой первое поколение телеобъективов на мобильных телефонах, которое сначала использовалось в iPhone 7 Plus, а затем также использовалось в Huawei P20 Pro и других моделях. В конце концов, из-за плохого качества. визуализация Если вы хотите сократить фокусное расстояние, если вы хотите увеличить фокусное расстояние, возникнет множество производных проблем и т. д., и, наконец, производители постепенно отказались от этого.

От этого плана все отказались, но исследование телеобъектива никогда не прекращалось. Именно в этот момент на смартфонах начали появляться телеобъективы-перископы второго поколения.

В телеобъективе перископа используются две призмы (некоторые из них цельные) для отражения света один или несколько раз, изменяя путь света с продольного распространения в мобильном телефоне на поперечное, тем самым увеличивая путь света и тем самым увеличивая длину телеобъектива. фокусное расстояние.

Поскольку это решение относится к принципу работы перископа на подводной лодке, его еще называют «перископом».

На самом деле не будет преувеличением сказать, что «перископический тип должен решить недостатки вертикального типа», ведь расширение горизонтального пространства позволяет решить проблемы телеобъектива первого поколения:

• Чем больше расстояние изображения, тем больший размер датчика можно использовать;
• Пространство достаточно большое, и его можно оснастить более сложными оптическими системами и модулями защиты от тряски, благодаря чему качество изображения станет лучше;
• В модуле одинаковой толщины фокусное расстояние перископического типа может быть больше, чем у вертикального типа.

Тогда, после того как Huawei P30 Pro был оснащен перископическим телеобъективом, он имел возможности 5-кратного оптического, 10-кратного гибридного и 50-кратного цифрового зума, а изображения стали одним из главных преимуществ мобильных телефонов Huawei.

Позже почти каждая флагманская модель последовательно получила перископический телеобъектив. Однако диапазон между максимальным фокусным расстоянием объектива основной камеры 48 мм и телеобъектива 120 мм был слишком большим, что приводило к плохим эффектам изображения при съемке с увеличением 3x и 4x. зум не очень хороший, угол обзора при переключении на 5-кратный телефото слишком мал.

В ответ на эти отзывы для достижения большего прогресса производитель оптимизировал два технических решения на основе перископического телеобъектива первого поколения: перископический оптический зум-объектив и двойной телеобъектив.

Прежде всего позвольте мне объяснить, что «оптический зум», продвигаемый сейчас почти всеми производителями, на самом деле не является непрерывным оптическим зумом, а больше похож на цифровой зум. Объективы могут переключаться между собой только при определенных фокусных расстояниях 0,6x, 1x и. 5-кратный при работе считается оптическим зумом.

Sony Xperia 1 IV — одна из немногих моделей на рынке, которая реализует настоящий оптический зум на мобильных телефонах. Его перископический телеобъектив поддерживает непрерывное увеличение, эквивалентное 85–125 мм.

OPPO Find X7 Ultra идет по пути двойного телеобъектива, используя больше объективов с фиксированным фокусом для косвенного достижения возможностей длиннофокусной и мультифокальной съемки.

Если перископ является идеальным решением, ни один производитель постепенно не станет к нему равнодушным, не откажется и даже не пренебрежет телеобъективом. Поскольку размер, большое основание и фокусное расстояние — еще один невозможный треугольник для перископических объективов мобильных телефонов — они не могут удовлетворять всем трем критериям одновременно.

Даже если Sony добьется настоящего оптического зума, большинство людей не выберут его из-за проблем с ценами. Благодаря этому iPhone 15 Pro Max стал популярным в прошлом году.

Призма четырехкратного отражения

Давайте пройдемся по приведенной выше логике:

Чтобы добиться более полного эффекта съемки, мобильный телефон должен иметь телеобъектив → Телеобъективу требуется больше места, чтобы расширить путь света и тем самым увеличить фокусное расстояние → Тип перископа больше подходит для телеобъектива, чем вертикальный тип, потому что горизонтальное пространство мобильного телефона шире

Но судя по весу нынешней флагманской модели и толщине линзового модуля, перископ все же не оптимальное решение.

Как уже упоминалось, линза перископа использует одну или две призмы, чтобы отклонить свет на 90°, чтобы он был горизонтально параллелен мобильному телефону. После коррекции оптической системой он отклоняется на 90° и попадает на датчик для завершения изображения ( у некоторых брендов только одна призма. Свет отклоняется только один раз, поэтому датчик расположен внутри телефона вертикально).

В iPhone 15 Pro Max идет другой путь: четверная отражающая призма.

Каждая призма в традиционном перископе может отклонять свет только один раз, но Apple использует принцип, согласно которому свет в призме может полностью отражаться под определенным углом падения, попадая на падающий свет внутри квадратной призмы, позволяя свету проходить через призму. В призме происходят четыре отклоняющих отражения.

Переход от традиционного перископического отражения под углом 90° к однопризматическому отражению с четырьмя отражениями имеет несколько очевидных преимуществ:

• Чем больше раз отражается свет, тем легче увеличить фокусное расстояние и удовлетворить требования телефото;
• Четыре призмы тоньше треугольных, а толщину корпуса также можно уменьшить;
• Датчик «лежат» на основной плате мобильного телефона, предоставляя ему больше горизонтального пространства.

Конечно, это всего лишь краткий обзор общих принципов. В призмах происходит множество сложных процессов, таких как нанесение покрытия для предотвращения утечки света, прорезей для предотвращения бликов и т. д., которые являются важными элементами призм с четырехкратным отражением.

Листая этот патентный документ, мы обнаружили еще одну интересную вещь. Неудивительно, что изобретателем призмы четверного отражения является не Apple, а японский инженер-оптик по имени Такеёси Сайга. Apple использовала свои финансовые возможности для приобретения этой технологии в первые годы, и мне приходится снова сожалеть о дальновидном видении и технологической структуре компании.

Более того, Такеёси Сайга также модернизировал призму четырехкратного отражения в другом патентном документе.

Просто взглянув на это патентное изображение, нетрудно обнаружить, что основная часть призмы все еще на месте, но разница в том, что новый план делит отражающую призму на две части, а сломанная часть в середине не является срез плоский, но неровная сферическая поверхность.

Правильно, призменный модуль, который был размещен непосредственно над призмой, полностью интегрирован с призмой. В исходной комбинации толстых линз теперь осталась только одна линза. В новом дизайне толщина мобильного телефона также может быть увеличена.

Я не могу не восхищаться идеей улучшенной призмы с четверным отражением, она такая умная.

Я не знаю, будет ли будущий iPhone 16 Pro использовать ту же технологию, но, судя по опубликованным параметрам, толщина 16 Pro и 15 Pro примерно одинакова (8,25 мм). Эта черная технология еще далека от реального коммерческого использования. Существует определенная дистанция.

Более того, телеобъективы с такой конструкцией – это еще не все преимущества. Например, четырехкратная отражающая призма действительно может сбалансировать фокусное расстояние и толщину мобильного телефона, но количество света, попадающего на CMOS после многократных отражений, будет уменьшено еще больше. Как можно решить проблему чрезмерного шума при съемке ночных сцен. быть большой проблемой для 16 Pro.

Кроме того, одинарная призма — это очень новая идея, но она еще не продвинута, поскольку это компромиссная технология, которая «нужна» Apple ради веса, толщины и телеобъективного фокусного расстояния. Что касается этой призмы и контроля толщины, нижняя часть 15 Pro Max все еще меньше, чем у других брендов.

Более того, многие пользователи iPhone 15 Pro Max за последний год сообщили, что расстояние срабатывания этого телеобъектива слишком строгое. Телеобъектив не переключится на телеобъектив, пока он не окажется на расстоянии почти 90 см от цели. меньше этого расстояния, iPhone, скорее всего, автоматически переключится на съемку основной камерой.

Телефото-макро — новый тренд этого года. Посмотрим, что сделает Apple на следующей неделе.

Хотя эти проблемы можно легко решить, заменив подошву и добавив модуль, мы должны помнить, что смартфоны — это баланс между технологиями и искусством. В стремлении к производительности и ощущениям кому-то всегда придется идти на уступки.

Но что можно сказать наверняка, так это то, что и iPhone 16 Pro, и Max будут использовать четверные отражающие призмы. Как потребители, мы обычно мало внимания уделяем техническому процессу. Нас больше беспокоят улучшения, которые новые технологии приведут к результатам.

По крайней мере, судя по отзывам об использовании iPhone 15 Pro Max в прошлом году, четверная отражающая призма дает телефону больше возможностей для телефото.

Особенно Apple, которая также начала говорить об искусственном интеллекте в этом году, должна более тесно интегрировать новое аппаратное обеспечение и новые программные алгоритмы. Ожидается, что благодаря технологии четырехкратной эмиссионной призмы портреты iPhone 16 Pro (Max) будут лучше. И снова новые прорывы и новые впечатления от телефото.

# Добро пожаловать на официальную общедоступную учетную запись WeChat aifaner: aifaner (идентификатор WeChat: ifanr). Более интересный контент будет предоставлен вам как можно скорее.

Ай Фанер | Исходная ссылка · Посмотреть комментарии · Sina Weibo