OPPO的5X潛望鏡頭是啥 手機光學變焦的前世今生

今年的MWC2017展會上，國內諸廠商的存在感異常的強，各種黑科技齊發好不熱鬧。

其中OPPO展示的潛望式鏡頭5倍光學變焦技術，吸引了相當多的眼球，是為展會第二日的熱點之一。

本篇中我們就來說說它，以及手機上光學變焦功能的前世今生。

本文部分圖片來自網絡，向相關版權方致敬。

光學變焦的概念：

為了內容的完整性我們還是先說一下光學變焦的基本概念，雖然大部分人都應該知曉。

所謂光學變焦，嚴格意義上是通過改變相機鏡頭的光學結構，即鏡頭的焦距，來實現取景範圍的拉近拉遠（或者說是部分取景內容的放大和縮小）。

而變焦給人最大的體驗就是取景的遠近切換，幾乎算得上上必備功能，故而在不具有光學變焦能力的相機上也普遍配置了純算法上的數碼變焦，即將原有照片裁切後放大顯示，實際輸出局部的照片，當然像素上會有嚴重的損失，部分產品會進行插值處理來補足。

這樣就有了兩者之間眾所周知的區別，即數碼變焦是會損失畫質的，畢竟原始像素低得多，而光學變焦並不涉及原本照片的剪裁，故而也被稱為「無損變焦」，久而久之，光學變焦的意義被擴大化，如今在很多人眼中，像素沒有損失的變焦就是光學變焦。

手機上傳統光變鏡頭的瓶頸：

我們常見的光學變焦鏡頭就是像卡片機上那樣，鏡頭組本身為多層結構，可以機械控制伸縮來實現變焦。

事實上，手機在很久很久以前的功能機時代就有過光學變焦的機型，彼時也是和相機一樣的實現方式，拍照的時候明顯可見的鏡頭組縱向伸縮，比格甚高。

當然這樣的問題也非常明顯，那就是傳統變焦鏡頭組的體積極為巨大，放在強調輕薄的手機上實在太不合適，相關產品們也基本不被作為手機看待，只算能打電話的DC。

故而各大手機巨頭的產品即便強調拍照，也極少涉足光學變焦，市面上大多都是邊緣廠商為求差異化競爭而推出的產品，比如矢志不渝的華晶（Altek），以及國內廠商天語等等。

值得一提的是，華晶後來不再做手機而改行搞起了拍照方案，華為、360等廠商的雙攝都是依靠華晶在背後的助力，也算是實現了當年的夢想。

潛望式光學變焦：

為了解決模組過大沒法上手機的痛點，鏡頭廠商們進行了革新，推出了潛望式鏡頭組，其原理就是和潛艇的潛望鏡一樣，通過增加反射鏡來偏折鏡頭組內的光傳遞路線使其不再完全縱向傳播，來將原本堆積在縱軸的模組體積轉為橫向（畢竟橫向空間富餘得多），從而改善上手機的表現，當然變焦同樣還是機械式的。

這項技術當年曾在索尼的DC機是採用，手機上OPPO也不是第一款，此前還有華碩Zenfone Zoom，通過來自日本豪雅光學的潛望式鏡頭組實現了3倍光學變焦。

當然回顧一下前年的Zenfone Zoom，其實也可以發現其相機模組依然大得驚人，CMOS只有1/3吋卻和諾基亞Lumia1020的4100萬大底相機有差不多的體積，當然，總比當年的伸縮鏡頭小了一大圈。

此外，由於潛望式鏡頭負責變焦的鏡組全部橫置，這也意味著它也無法帶來傳統伸縮鏡頭看上去專業的比格。

OPPO的5X潛望式光變：

至於MWC2017上OPPO展示的5X光變，基本原理和Zenfone Zoom其實一樣，不同的是產品規划上更成熟一些，模組內結合了目前流行的雙攝和光學防抖，戰鬥力當然更強。

具體來說，其實從OPPO官方的宣傳圖片就可以看得出來，在潛望式光變相機模組的旁邊還有一套傳統定焦相機模組，即雙攝中的另一個攝像頭，而光學防抖則是加在了長焦攝像頭上以免取景變小造成的抖動。

另外，據其他媒體同行提供的資料，OPPO的5倍變焦其實是由雙攝共同完成，長焦相機可以實現3倍，再算上旁邊的廣角攝像頭，疊加成5倍。

此外，OPPO宣稱整套模組薄至5.7mm，為業界目前最薄，當然這只是模組，放到機身上肯定是直奔10mm的節奏，不過考慮到目前突出攝像頭的普及性可以接受。

至於上市時間，倒還沒什麼消息。

其他光變方案：

當然，不只是OPPO，其他大廠最近也都開始注意光變。

比如蘋果在iPhone 7Plus上採用的雙攝就是如此，通過兩顆定焦鏡頭，廣角和長焦鏡頭的切換，來實現兩倍光學變焦。

當然實際工作還有些複雜的優化，具體在下一節會詳細說明。

華為在Mate9上也宣傳了無損變焦，然而事實上它的雙攝都是定焦且焦段並沒有區別，換言之並不是嚴格意義上的光變，主要依靠2000萬黑白攝像頭的高像素，進行1200萬像素級別的裁剪來實現所謂的無損變焦。

當然具體實現過程也要更複雜，只是華為的exif信息完全是瞎寫的，難以推進的研究。

光變的缺陷和需求：

最後我們再把話題挪回光變本身，事實上很多人對於光變的膜拜，意義並沒有想像的大，因為光學變焦帶來的缺點也不小。

其中主要是長焦鏡頭本身會明顯縮小光圈，而且機械式的光變模組本身也會擠壓鏡頭的光圈，造成實際的鏡頭素質和成像水平要比同級別的定焦鏡頭更差，這在Zenfone Zoom上我們便已經有所領教。

因為光圈小進光少，而且全域採樣的精細度更高，導致光變模組對於快門長度的要求極高（安全快門很短），這樣也增大了對於防抖和ISO的壓力，在暗環境下，光變模組的表現自然會大失水準。

因此，其實對於真正的相機老司機而言，定焦鏡頭更受青睞，變焦鏡頭雖然也是必備品，但原因只是為了方便。

當然在光線十分充足的時候去拍些高山遠景，光變還是有些優勢，不過像老諾4100萬像素那樣堆解析力，也能做到差不多的效果。

說到底，光變是在攝像頭大戰進入白熱化後，廠商們不得不重新挖出的賣點，因而是否有用還是需要各位好好掂量。

當然真正的大廠還是會看到光變的缺點並儘可能加以改進，比如iPhone 7plus的光變，不僅通過捨棄機械變焦結構來減小光圈損失，儘可能保障了廣角端的成像水準，長焦時也能通過廣角鏡頭輔助採樣併合成，來儘可能提高長焦端的暗光能力，從而讓光學變焦更具其實用性。