У iPhone будет объектив перископа, но я осмелюсь сказать, что текущая «битва телефото» идет не в ту сторону.
До выхода серии iPhone 12 одно из ожиданий заключалось в том, что телефотосъемка может добиться значительного прогресса. Часто можно увидеть изображения, похожие на изображение ниже. Одна из четырех камер должна быть ультрателеобъективом.
▲ Рендеринг iPhone 12 Pro. Изображение предоставлено: Phone Arena
Однако Apple настояла на своей идее и отдала место четвертой камеры лидару LiDAR. Единственное удобство для любителей телефото состоит в том, что телеобъектив iPhone 12 Pro Max был изменен с 52 мм на 65 мм, что означает, что его можно снимать дальше и дает более сильное ощущение перспективы.
▲ iPhone 12 Pro серии
Сегодня, когда телефоны Android имеют 5-кратное и 10-кратное оптическое увеличение, iPhone может поддерживать только до 2,5-кратного (от широкоугольной основной камеры) оптического увеличения, что, похоже, вышло из моды.
Поэтому после выпуска серии iPhone 12 в Интернете появилось много жалоб, открыто или косвенно сарказм по поводу отсутствия у Apple ультрателеобъективов.
▲ Изображение из: DXOMARK, китайский Weibo
Тем не менее, DigiTimes недавно процитировал представителей индустрии Южной Кореи, которые заявили, что Apple ищет технологию перископических камер и патенты, чтобы улучшить функцию оптического увеличения iPhone, и обсуждает сотрудничество со связанными компаниями , что привлекло внимание отрасли.
Прошлое и настоящее линзы перископа
Ультрателеобъектив, который ищет Apple, – это «объектив перископа».
Вам должно быть знакомо это слово. Флагманские телефоны Android за последние два года почти стали стандартными с этим объективом. Так в чем же принцип линзы перископа? Каковы преимущества?
Прежде чем познакомиться с подобным объективом, давайте вернемся к 1834 году. В то время русские построили первую в мире подводную лодку «Хильдра» с перископом. Двадцать лет спустя француз Мари Давид сконструировал оригинальный перископ, состоящий из двух зеркал.
▲ Высокая и тонкая труба, возведенная над подводной лодкой, – это перископ. Изображение с: Pixabay
В перископе этой формы используются два отражателя, которые делают световой путь складчатым. Таким образом, солдаты могут наблюдать за обстановкой противника на подводной лодке с помощью перископа, выходящего из моря.
▲ Принцип перископа. Изображение из: wikipedia
Узнав о перископе, давайте вернемся к «длинным ружьям и пушкам», которые обычно использовались «старыми мастерами» при стрельбе по птицам и другим диким животным.
▲ Лотос – последнее достоинство «старых мастеров» Изображение из: sybiji
Этот тип объектива называется телеобъективом или супертелеобъективом, а фокусное расстояние может достигать 200 мм, 400 мм или даже 800 мм или более. Чем больше фокусное расстояние, тем дальше можно снимать. Но вы также можете обнаружить, что такие линзы обычно очень длинные.
Это связано с тем, что, если вы хотите снимать дальше, объектив должен быть спроектирован так, чтобы оптический центр находился как можно дальше от светочувствительного элемента, чтобы получить меньший угол преломления, а угол обзора становится меньше, чем уже и дальше захватывается изображение.
▲ Движение вперед и назад – это оптический центр.
Если вы не понимаете, вы можете поднять руку и зажать большой и указательный пальцы, чтобы образовалось круглое отверстие. Затем двигайтесь вперед и назад в направлении линии взгляда одного глаза, и вы обнаружите, что, когда вы находитесь близко к глазу, вы видите больше изображений; когда вы находитесь далеко от глаза, вы видите меньше изображений.
Следовательно, чем больше фокусное расстояние, тем больше места требуется внутри объектива, чтобы оптический центр и светочувствительный элемент находились достаточно далеко.
▲ У сверхтелеобъектива Canon очень большое расстояние между группами линз. Изображение из: wikiwand
Но эта дизайнерская идея применима только к камерам. Что касается мобильных телефонов, если вы воспользуетесь этой дизайнерской идеей для создания ультрателеобъектива, вы можете увидеть мобильный телефон с очень серьезным выступом объектива.
Так есть ли хороший способ вставить ультрателеобъектив в тонкий мобильный телефон? Упомянутый выше перископ – прекрасное решение.
С помощью зеркала или призмы первоначально прямой световой путь резко изгибается для достижения более эффективного преломления в пределах контролируемой толщины.Это принцип линзы перископа.
Как и в мобильном телефоне с 5-кратным оптическим зумом, два зеркала или призма в основном помещаются в линзу перископа. Если количество зеркал увеличивается, оптический путь может достичь более высокого преломления, и может быть достигнуто оптическое масштабирование до 10 раз.
Например, Huawei P40 Pro +, который поддерживает 10-кратный оптический зум, имеет несколько зеркал внутри объектива перископа. Оптический путь складывается в 5 раз после входа в объектив. Официальный веб-сайт утверждает, что исходная длина оптического пути была увеличена в 1,78 раза для достижения Эффективная ультрателеобъективная съемка с фокусным расстоянием 240 мм.
Преимущества линз перископа очевидны, показатель преломления оптического пути высокий, а эффект съемки с большим фокусным расстоянием может быть достигнут при той же громкости. Это решение, которое ищет Apple.
Го Минчи сказал, что Semco, лучший поставщик линз в Корее, и Sunny Optical, лучший поставщик линз в Китае, войдут в цепочку поставок линз Apple во второй половине 2020 и 2021 годов соответственно. Это может означать, что в следующем году мы сможем испытать 5-кратный оптический зум (рассчитанный на основе основного широкоугольного фокусного расстояния) на новом iPhone.
"Телеобъектив" производителей мобильных телефонов
В эпоху функциональных телефонов мы уже наблюдали тенденцию использования мобильных телефонов в поисках камер.
В 2004 году Sharp выпустила мобильный телефон V602SH, который стал первым мобильным телефоном, поддерживающим 2-кратный оптический зум. Однако он выглядит как портативный DV, что означает «купи камеру и получи мобильный телефон».
▲ Sharp V602SH. Изображение из: ERING
После этого Nokia, Sony Ericsson, Samsung и другие бренды выпустили мобильные телефоны, поддерживающие многократное увеличение. У этих телефонов есть одно общее – модуль объектива огромен. Прикрывая логотип бренда и глядя на заднюю панель, трудно поверить, что это мобильный телефон, а не потребительская камера.
▲ Samsung Galaxy S4 Zoom
До 2015 года компания Asustek выпускала мобильный телефон Zenfone Zoom Hawkeye. В сотрудничестве с известной японской компанией HOYA, производящей оптические компоненты, компания использовала перископические линзы, которые преломляли световой путь в мобильный телефон через призму, что значительно уменьшало толщину линзового модуля. . Телефон также стал самым тонким телефоном с оптическим зумом на то время.
Zenfone Zoom имеет только одну линзу на задней панели. Идея ASUS состоит в том, чтобы разместить двигатель и стойку в модуле объектива и отрегулировать расстояние между оптическим центром и датчиком для достижения оптического зума от 1x до 3x.
Оптический зум имеет существенное преимущество перед цифровым зумом: при цифровом зуме используется пиксельная обрезка для уменьшения площади съемки, и качество изображения сильно падает. Так что после того, как ASUS запустила тренд на линзы перископа, многие производители Android быстро последовали этому примеру. Однако такое решение Asus явно не оптимальное, ведь Asus так много потрудился, что толщина фюзеляжа все равно составила 11,9 мм.
Это также привело к появлению многокамерного телефона, который мы увидели позже. Назначьте работу оптического зума различным объективам и зафиксируйте структуру объектива перископа, чтобы получить объектив с фиксированным фокусом, например, фиксированный на эквивалент 125 мм.
В начале 2019 года Huawei и OPPO последовательно выпустили версии P30 Pro и Reno с 10-кратным зумом. Первый оснащен 125-миллиметровым объективом перископа, обеспечивающим 5-кратный оптический зум; последний оснащен 160-миллиметровым перископическим объективом, который поддерживает 6-кратный оптический зум.
▲ Схема объектива перископа P30 Pro
Выпуск этих двух моделей также означает, что официально началась «телеобъективная война» производителей мобильных телефонов. Мы видим, что все больше и больше флагманов Android оснащаются линзами перископа, Huawei P40 Pro + и другие модели даже достигли 10-кратного оптического увеличения с эквивалентным фокусным расстоянием более 200 мм.
Ультрателеобъектив также стал важным аргументом в пользу производителей мобильных телефонов. Будь то пресс-конференция или презентация официального сайта, для нее будет зарезервировано определенное место.
▲ Страница сведений официального сайта Mi 10 Extreme Edition
Но объектив перископа – это еще не окончательный навык «телефото битвы». По мере того, как соответствующие технологии становятся все более зрелыми, а стоимость постепенно снижается, линзы перископа перестают быть эксклюзивными для флагманских телефонов. Ожидается, что в будущем недорогие модели будут постепенно оснащаться линзами перископа.
Чтобы оставаться конкурентоспособными, vivo и Xiaomi сыграли «новую шутку» с телефото. Например, в концептуальном продукте APEX 2020, выпущенном vivo, объектив в его модуле линзы перископа можно перемещать вперед и назад для достижения непрерывного оптического увеличения 80-120 мм.
▲ APEX 2020 зум
Знакомо? Идея упомянутого выше телефона Asus Zenfone Zoom Hawkeye именно такая. Только vivo успешно контролировала толщину телефона до 8,8 мм.
Xiaomi еще более «ретро». Говорят, что он работает над модулем выдвижной линзы, который может достичь «большой апертуры, увеличения светового потока на 300%; увеличения четкости на 20%».
▲ Решение для выдвижных линз Xiaomi
Это решение теоретически улучшит оптический эффект в телеобъективе, но можно сказать, что оно имеет форму своего рода «ренессанса». Кроме того, его водо- и пыленепроницаемость, контроль объема и веса и т. Д. Сомнительны.
Что означает «Телеобъектив войны»?
Глядя на текущий рынок мобильных телефонов, кажется, что линзы перископа нет, и мне стыдно сказать, что я флагманский телефон.
С точки зрения современных технологий, объектив перископа действительно является лучшим решением для телефотосъемки с мобильного телефона. Однако мы также можем обнаружить, что в мобильных телефонах с линзами перископа модули линз в основном очень заметны, предлагая вам: «Я выпуклый, но также сильный».
▲ Модуль лазерной выпуклой камеры
Должен ли мобильный телефон жертвовать координацией и красотой задней части в обмен на лучшие фотографические характеристики? Этот вопрос выходит за рамки нашего обсуждения. Нам необходимо изучить значение мощного оптического зума, которого придерживаются производители мобильных телефонов.
В настоящее время обычно используются объективы для перископов с 5-кратным оптическим увеличением или 10-кратным оптическим увеличением, что эквивалентно примерно 125 или 240 мм. Более длинное фокусное расстояние означает, что вы можете снимать дальше, а 10-кратный зум уже может захватывать детали, которые сложно увидеть невооруженным глазом.
▲ Официальные доказательства Mi 10 Extreme Edition
Но это только теоретически. При фактическом использовании, ограниченном объемом мобильного телефона, модуль объектива не может занимать слишком много места, поэтому площадь светочувствительного элемента очень ограничена. Это затрудняет достижение идеальной высоты качества изображения, особенно в темноте, линза перископа в основном находится в состоянии, которое не может быть включено.
Возьмем, к примеру, объектив перископа на Huawei Mate40 Pro. Я использую его, когда свет сложный, слегка темный или контур объекта нечеткий, и сложно активировать оптический зум. Телефон будет постоянно переключаться между цифровым зумом основной камеры и оптическим зумом объектива перископа.
▲ В условиях низкой освещенности линзу перископа Mate40 не так просто активировать
Это не исключение. К линзе перископа мобильного телефона предъявляются очень строгие требования к освещению: даже если ее можно использовать в условиях низкой освещенности, смазывание изображения будет более очевидным.
Причина проста: призма в линзе перископа влияет на количество испускаемого света. После того, как сила света преломляется призмой, произойдет некоторое ослабление. Поэтому объектив перископа предъявляет более высокие требования к размеру сенсора, чем обычные линзы. Чем больше световой путь преломляется, тем слабее сила света. Следовательно , оптическое качество объектива с 10-кратным оптическим зумом на мобильном телефоне обычно ниже, чем у объектива с 5-кратным оптическим зумом.
Существует также общая проблема: дрожание, которое трудно заметить на широкоугольном конце, будет экспоненциально увеличиваться с увеличением фокусного расстояния. Это проверка характеристик защиты объектива от сотрясения. В настоящее время объектив перископа с 5-кратным оптическим зумом может обеспечить хороший эффект защиты от сотрясения благодаря технологии OIS. Тем не менее, характеристики защиты от сотрясения объектива перископа с 10-кратным оптическим зумом все еще нуждаются в улучшении.
▲ Снимайте с объективом перископа Huawei P40 Pro (5-кратный оптический зум)
В настоящее время трудно сбалансировать объектив перископа по вопросам «хорошие кадры» и «хорошие кадры». В частности, чем выше коэффициент увеличения, тем очевиднее это противоречие.
Я испытал на себе Mi 10 Extreme Edition и Huawei P40 Pro +. 10-кратный (эквивалентный) оптический зум используется редко. Друзья вокруг меня также говорили: «Я не могу придумать ничего, для чего нужен такой большой зум. Сцены ».
На мой взгляд, я бы предпочел снять этот объектив в обмен на более крупную батарею того же размера и с лучшим отводом тепла. Или используйте затраты на материалы для более совершенных двигателей, чтобы получить лучший базовый опыт.
▲ Внутри Mi 10 Extreme Edition линза перископа занимает много места
Это не означает, что линзы перископа не должны появляться на мобильных телефонах. Я просто не думаю, что нужно жертвовать слишком большим внутренним пространством и устанавливать объектив с фокусным расстоянием более 200 мм, который обычно не используется. Оптический зум примерно в 5 раз может быть более практичным, чем в 10 раз, и он более сбалансирован с точки зрения объема и простоты использования.
▲ Съемка с объективом перископа vivo X50 Pro + (5-кратный оптический зум)
5-кратный оптический зум, эквивалентный объективу с фокусным расстоянием 125 мм. Он может дать ощущение перспективы, которого нет у объектива с 2-кратным оптическим зумом, позволяя пользователям легко делать простые и заметные изображения. Ожидайте, что когда iPhone оснащен линзой перископа, вы также сможете сфокусироваться на этом фокусном расстоянии.
▲ Снимайте с объективом перископа Huawei Mate40 Pro (5-кратный оптический зум)
Когда производители мобильных телефонов больше не сосредотачиваются на «10-кратном оптическом увеличении» и «120-кратном гибридном масштабировании», а сосредотачиваются на улучшении качества изображения 2-кратного телеобъектива и 5-кратного перископического объектива, я думаю, что этот «телеобъектив» «Война» вернется на правильный путь.
# Добро пожаловать, чтобы подписаться на официальный аккаунт Aifaner в WeChat: Aifaner (идентификатор WeChat: ifanr), более интересный контент будет предоставлен вам как можно скорее.
Ai Faner | Исходная ссылка · Посмотреть комментарии · Sina Weibo