伸缩镜头、5摄像头、可变光圈 聊聊手机影像上整过的那些“狠活”

  【天极网手机频道】如今，手机正在成为普通人唯一的拍摄工具，相比于相机，它更为轻便、操作简单，再加上出色的软件算法，拍摄的照片基本无需后期就有着非常不错的效果，还能及时分享到社交平台，更加的方便。所以，影像已经成为了当下消费者在选购手机时非常重要的一个关注点，各大厂商也都在影像这块卷的飞起，大底主摄、潜望长焦、三摄四摄猛堆料。不过，虽然目前手机的成像素质对比以前要强了很多，但论整狠活，现在真的是不如以前了，今天笔者就带大家看看，以前厂商们在手机影像这块整过哪些“狠活”。

  10多年前的蔡司4100万像素

  说到诺基亚，相信是不少人的回忆，这个曾经的手机巨头没能适应全新的时代，从巅峰快速的走向了没落。尽管诺基亚这个品牌已经淡出了大家的视野，但这并不妨碍它留下了诸多经典的机型，经典直板3310、时尚旗舰N95、游戏手机N-Gage、侧滑推盖N97...当然，还有它们在十多年就曾带来过有着4100万像素的影像旗舰。

  2012年的时候，手机拍照普遍都是在百万像素级别，而诺基亚在那年的MWC上带来了一款拥有4100万像素的拍照手机—诺基亚808 PureView，其CMOS尺寸达到了1/1.2英寸，即便放到现在也是一个非常高的规格，比很多中端机型的主摄的底还大，而且镜头还经过了卡尔·蔡司认证，确保了出色的成像质量和色彩还原度。它还采用了像素超采样技术，最高可以实现7像素合1的过采样，让成像更加锐利。依靠高像素所带来的丰富细节，在放大拍摄时，还能实现无损数码变焦。诺基亚808提供了丰富的手动调整选项，如曝光补偿、白平衡等，使得用户可以根据拍摄场景和需求进行精细的调整，让专业用户可以有更大的操作空间。

  我还找到了几张诺基亚808 PureView的实拍样张，大家可以看一看，效果确实很好，要知道这是一款13年前手机拍摄的。

  而时隔1年多之后，诺基亚又带来了同样搭载4100万像素的Lumia 1020，其CMOS尺寸为1/1.5英寸，放在现在算是主流水准，镜头同样经过了卡尔·蔡司认证，并且采用了第二代OIS光学防抖技术，确保了拍摄的稳定性，可以更好地拍摄夜景照片。除了LED补光灯外，Lumia 1020还配备了氙气闪光灯。它同样支持超采样技术，该技术能够在拍摄时利用高像素的优势，通过算法优化来降低噪点、提升细节和色彩表现。还内置了专业的拍摄应用Pro Cam，提供了丰富的手动调整选项，如白平衡、手动对焦、快门速度、光圈和ISO等，让用户可以根据拍摄场景和需求进行精细的调整。

  我也找到了一些样张，大家可以看一看。

  这两款十多年前的产品的拍照水准在当时绝对是顶尖水准，但那时大家对于拍照的需求并没有现在这么高，而且它们有着明显的缺点。当时的手机性能和现在是无法比的，不仅相机启动速度很慢，成像后储存时间也很长，这对于拍照体验有着很大的影响。不过它们对于手机拍照还是起到了启示和促进的作用的，后面厂商各大手机厂商纷纷加强了对拍照技术的研发和创新。从像素提升到多摄像头组合，从光学防抖到计算摄影，手机拍照技术不断取得突破和进步。

  五颗摄像头同时拍摄一张照片

  说到诺基亚在拍照这块的“狠活”，其实并不只有当年4100万像素蔡司镜头。诺基亚手机业务在2013年被微软收购后，推出搭载Windows系统的lumia系列产品，依然没有什么起色，又在2016年被一家由富士康创立的公司HMD Global收购，开启了一段新的征程，发力安卓手机市场，在这个时期，新诺基亚带来了一款拥有五颗摄像头的手机—诺基亚9 PureView。

  不同于现在旗舰机上的三摄或者四摄采用不同的传感器，并有着不同的焦段，诺基亚9 PureView的五颗摄像头都采用了索尼IMX386传感器，包括两颗RGB彩色镜头和三颗黑白镜头，具有1/2.8英寸、1200万像素、1.25微米单像素的规格，而且通过了蔡司认证，当然都是同一焦段，某种程度上，你可以说它们都是“主摄”，或者都不是“主摄”。

  在我们拍照时，五颗摄像头会同时工作，拍摄出不同曝光的照片，最终结合多帧合成算法合成一张高素质的照片。不过由于目前骁龙的ISP无法实现五颗摄像头同时进行拍摄，所以Nokia 9在内部还配备了一颗来自Light的协处理器，辅助完成拍摄和后期合成。

  当年我还有幸体验过这款独特的产品，其成像水准在当时还算是不错的水准，动态范围不错，能够在显示更多阴影处细节的同时，避免在明亮处过曝，不过传感器尺寸确实有限，夜景表现并不算好，而且拍摄后需要大概几秒去进行合成，虽然不影响继续拍照，但确实无法拍完立刻查看效果。另外就是，它并没有超广角以及长焦镜头，适用的拍摄场景要少很多。五颗摄像头拍摄出一张照片确实是一次大胆的尝试，但并没有在行业掀起什么波澜，给大家留下深刻印象的不是新的诺基亚，也不是五颗摄像头同时成像，而是其独特的“花洒喷头”模组造型。

  伸缩摄像头到底有没有搞头

  如今，在不少手机上，尤其是高端旗舰产品上，都会配备多颗摄像头，除了大底的主摄外，长焦镜头也是必不可少，甚至有两颗，再加上超广角，从而满足多个焦段的拍摄需求。但目前手机上的镜头基本都是固定焦距，它并不能像相机镜头那样通过光学结构来实现的物理变焦，而是在几个固定的焦段上是光学变焦，发挥出最好的效果，其它的则是裁切+算法实现的，会存在一定的画质下降，简单说就是它是通过多个镜头“接力”的方式来实现变焦的。那么，在手机上整伸缩变焦镜头不就行吗？答案是肯定的，而且早在近20年前，就有厂商进行了尝试。

  在2005年，三星推出了一款型号为SCH-M709的手机，它配备700万像素的伸缩摄像头，并且支持3倍光学变焦和5倍数码变焦。在拍摄模式上，它具备快门优先、光圈优先、全手动模式以及自动曝光锁等专业摄影功能，为用户提供了更多的拍摄选择和创意空间。而且它还提供了扩展性，允许用户额外安装长焦与广角镜头。通过安装长焦镜头，用户可以实现更远距离的清晰拍摄，进一步提升了手机的摄影能力。次年三星还带来了SCH-B600，同样是伸缩镜头，像素达到了1000万，支持3倍光学变焦。

  而国产厂商同样也在那时做过这样的尝试，只不过并不是来自于大家现在非常熟悉的一个品牌—天语(K-Touch)，这家曾被冠以“山寨机之王”的品牌。它们在2008年，曾推出过天语C800、C280和C700三款配备伸缩摄像头的手机。

  以定位最高的C800为例，它配备了800万像素的伸缩镜头，支持3倍光学变焦，通过改变镜头的焦距来实现拍摄远近景物的清晰成像。它还支持多种拍摄模式，如普通模式、微距模式等，用户可以根据拍摄场景和需求选择合适的模式。这里多说一句，天语在早期功能机时代，通过模仿市场上热门手机的外观和功能，快速推出类似产品，从而迅速占领市场份额，在当时手机市场快速发展甚至野蛮生长的年代取得了不错的成绩，但随着智能手机时代的到来，天语手机未能及时跟上市场步伐，其产品定位和研发能力都无法满足消费者的需求，失去了竞争优势，逐步淡出了大家的视野，不过这个品牌目前依然存在。

  进入智能机时代，依然有厂商进行过尝试，没错，还是三星，它们2013年带来了Galaxy S4 Zoom，支持10倍光学变焦。与其说它是一部手机，其实更像是一有手机功能的微型相机，它甚至设置了扶手、独立的快门按键以及相机通用的脚架孔，可以说非常专业了。而且这款产品在镜头不伸长的情况下就有15.4mm的厚度了，重量达到了208g，在当时堪称重量级。次年三星还打造了Galaxy K ZOOM，同样支持10倍光学变焦，但相比之下就更加像手机了。

  伸缩式变焦镜头的优缺点还是很明显的，优点是可以实现无损的光学变焦，提供丰富的拍摄焦段;缺点则是这种它涉及的元器件会很多，结构会更为复杂，耐用性、可靠性以及后续的维修都是问题，而且镜头模组会占用非常大的空间，难以控制机身的厚度和重量等等，难以符合当下消费者对于手机产品的需求。其实这样的产品侧重点是相机，而非手机，我觉得吧，厂商可以试着换个思路，打造一款卡片相机，然后它有着手机功能，这样大家对于产品的厚度和重量应该会有着更好的接受度。

  1英寸传感器手机的“鼻祖”

  在摄影领域，流传着“底大一级压死人”这样一句话，在手机影像领域也经常被提起。而所谓的“底”指的就是相机的传感器尺寸，传感器是捕捉光线并将其转换为数字信号的关键部件，其尺寸直接影响到像素密度、动态范围、噪点控制以及浅景深效果等多个方面，虽然手机配备了更大尺寸传感器并不意味着它一定比其它配备尺寸小一些的产品成像质量强，还有其它光学器件、软件调教等因素，但它确实是最终成像效果的一个重要因素。如今，1英寸传感器已经成为了这几年顶级影像旗舰的标配，但率先搭载1英寸传感器的手机并非是来自大伙现在熟悉的华为OV等品牌的产品，而是由松下在十多年前打造的Lumix DMC-CM1。

  这款产品内置了1英寸感光元件，拍摄有效像素为2000万像，并配置了f/2.8-f/11光圈，28mm广角徕卡镜头，这个参数在当年可以说是碾压一众产品的。它还提供了多种拍摄模式，包括P、A、S、M等手动模式，以及滤镜、全景等模式。用户还可以设置光圈、快门、ISO等数值，使得拍摄更加灵活和专业。

  Lumix DMC-CM1在产品设计和配色上很有相机的味道，银色金属机身和仿皮纹的搭配和其当时的m4/3无反相机看起来很像，充满了复古相机的韵味。它有着机械快门，支持手动控制环，用户可以通过转动控制环来调整拍摄参数。而且值得一提的是，其镜头也支持伸缩，只不过并不支持变焦。

  作为1英寸传感器手机的“鼻祖”，Lumix DMC-CM1在发布时的定位是一款能打电话的相机，它搭载了相机级的传感器和徕卡镜头，确实提供了出色的成像质量和拍摄体验，其独特的相机功能也确实在发布时吸引了不少人的目光，但厚重的机身、较差的续航、高昂的价格、落后的系统等无法忽视的缺点，让它注定无法成为一款主流产品，受到广大普通消费者的青睐。

  相机不够哈苏模块拿来凑

  在早些年，有些厂商还曾探索过模块化手机设计，将一些功能模块设计成可自由组装和替换的部分，通过更换不同的模块从而实现不同的功能，提高手机的可扩展性和个性化程度。摩托罗拉在2016年推出的Moto Z系列手机便是模块化手机设计的代表之一，也是它们在智能手机一次大胆的创新，它允许用户通过磁吸式接口连接不同的功能模块，从而扩展手机的功能。该系列产品支持多种模块，其中一个就是专为影像打造的哈苏(Hasselblad)摄影模块。

  哈苏摄影模块HASSELBLAD TRUE ZOOM是摩托罗拉(Motorola)与哈苏(Hasselblad)合作，在2016年推出的一款专为Moto Z系列智能手机设计的模块化相机配件，它特别添加了弧形的手柄设计，带来了与相机类似的握持手感，还搭配有类单反的圆形两段式快门键、开关机键、变焦杆、也搭配了氙气闪光灯，组合之后手机基本就变成了一部数码相机。

  魔影哈苏模块搭载1/2.3英寸1200万像素的CMOS，单个像素大小1.55μm，浮动光圈范围f3.5-6.5，支持10倍光学变焦(等效35毫米焦段为25-250mm)。提供了多种拍摄模式，如全景模式、视频模式、专业模式等，满足不同用户的拍摄需求。而且支持RAW格式照片的输出，为专业摄影师提供了更大的后期处理空间。

  这就属于手机相机不够，模块来凑了，这种模块化的方案在当时确实不失是一种非常大胆的尝试，无论是参数和功能都要优于当时手机本身的影像系统，为用户带来了卓越的拍摄体验。在当时这个模块的售价为2299元，算上手机的话差不多在6K+，相比于动辄数万数十万的哈苏相机，说它是当时“年轻人的第一台哈苏”并没啥问题。

  最后聊聊模块化，当时Moto Z除了这个摩眼哈苏摄影模块外，还有摩影投影模块、摩音JBL扬声器模块、摩电电池模块、摩范背壳模块以及摩轮车载模块等，可以说是非常丰富，让用户可以根据需求进行扩展。

  但理想很丰满，现实很骨感，模块化的设计确实让Moto Z赢得了一定的市场关注，前期也取得了一定的市场成绩，但并没有持续保持这种势头，这种创新并没有得到广泛消费者的接受和认可，最终也没有延续下去。虽然Moto Z在模块化手机领域是的一次大胆尝试和创新，丰富的模块能够扩展手机的功能，但存在的问题还是不少的，比如部分模块功能比较鸡肋，为了保证模块通用性限制手机设计，模块体积重量偏大影响便携性，模块更新速度无法跟上手机迭代以及购买各个模块增加用户总拥有成本等等，这些问题都限制了模块化手机的普及和发展，没能成为手机的发展趋势。

  可变光圈设计10多年前就有了

  光圈是摄影中非常重要的一个参数，它指的是镜头孔径的开口大小，通过调整光圈大小，可以控制进入镜头的光线量，并影响景深效果，大光圈可以产生明显的背景虚化效果，使主体更加突出;而小光圈则可以使整个画面保持清晰，呈现更多的细节和层次感。传统相机搭载有较大体积的镜头，内部会有由多个相互重叠的弧形薄金属叶片组成的光圈组件，这些叶片的离合能够改变中心圆形孔径的大小，从而控制光线的进入量，孔径越大光圈也就越大，反之则光圈越小。但在手机上，由于技术难度和成本等因素，手机镜头一般为固定光圈，然后通过算法模拟景深效果，其缺点就是存在景深效果不真实的问题，因此想要获得如单反般的自然景深效果，只能想办法在手机上实现物理可变光圈。如今的影像旗舰很多的都支持可变光圈，但其实这项技术可以追溯到十多年前。

  在2009年的时候，诺基亚发布的N86配备了三档可变光圈镜头。具体来说，诺基亚N86的摄像头结构中包含两个可变光圈的薄片，这些薄片上分别有一个大小不一致的圆孔。这两个薄片和镜头遮挡盖板一样，是由拨杆带动的，可以绕着固定桩转动。由于圆孔的大小不一样，因此可以通过移动不同的圆孔到镜头前来改变镜头的进光量，通过独特的机械结构实现了F2.4、F3.2和F4.8三档光圈的切换。不过这种结构在光圈调节时存在一些局限性，它其实是通过切换不同的薄片来实现光圈切换的，确实是一个蛮讨巧的设计，但只能在预设的档位间进行调节，无法实现光圈的无级调节。而且这样的设计并没有在后面的产品中延续下去。

  时间到了2018年的，三星发布的Galaxy S9系列手机支持了可变光圈，其主摄支持F1.5和F2.4两档可变光圈，用户可以根据场景需求选择合适的光圈档位。虽然都是通过机械结构实现的可变光圈，但其实现方式和诺基亚N86是不同的。它内置了多片机械遮光片，采用了电磁驱动机构来控制遮光片的开合，这些遮光片可以在不同的位置组合，以改变镜头的光圈和进光量，和相机镜头的原理一样。不过可能由于电磁驱动机构和机械遮光片设计的限制，它只能实现两档光圈的切换，毕竟这个机械结构确实是比较复杂的，但无疑为手机摄像技术的提升又提供了一条新的思路，只不过三星并没有坚持下去，后面的S10延续了两档可变光圈的设计，不过在S20系列上则被去掉了。

  而在同一年，国产厂商OPPO推出的R17 Pro通过类似的设计实现了两档可变光圈设计，应该是国产第一款。2021年，索尼的Xperia Pro-I也加入了F2.0和F4.0两档光圈调节。

  而来到了2022年，华为在其全新的旗舰机型Mate 50 Pro中加入了可变光圈，并且可以实现从F1.4到F4的4档10级可调，提供了广泛的光圈选择范围。这种设计使得用户可以根据不同的拍摄环境和需求，灵活调整光圈大小，以获得最佳的拍摄效果。其实现的原理和三星S9是类似的，但显然，华为的这个要精细很多。它内置了多个光圈叶片，叶片可以围绕镜头中心旋转，通过改变叶片间的角度来调整光圈的开口大小，用户可以根据需求选择不同的光圈值。华为Mate 50 Pro的可变光圈设计在手机摄影领域掀起了新的潮流，后面小米、OPPO、荣耀、努比亚等厂商的影像旗舰都纷纷引入了可变光圈设计。

  在手机影像的发展道路上，可变光圈技术有望成为未来手机摄影的标配之一，它能为用户带来更加优质的拍摄体验和更加丰富的拍摄功能，同时还对整个行业产生了积极的影响，推动了手机摄影技术的不断升级和创新。虽然由于较高的技术难度和成本，目前该技术基本只存在于高端旗舰产品上，但随着技术更为成熟，也有望下放到定位更低的产品上，让更多消费者可以体验到这项技术所带来的拍摄体验升级。

  写在最后

  相比于以前的“扫码级”成像画质，当下手机的影像实力已经在某些方面可以媲美相机，已经从能拍到朝着能拍好的方向稳固发展，凭借着相机不具备的便携性，操作的便利性，以及依靠软件算法还有着更好的直出能力，成为了许多用户唯一的拍摄设备。如今，手机影像在硬件和软件层面都有着同质化的问题，少了一些像上面提到创新和突破的“狠话”，但说到底，符合用户需求的才是最好的，也希望各大厂商能够持续在影像这块进行突破，给消费者带来更多惊喜吧。