打開新視界的「任意門」華為P40 Pro+10倍光學變焦拍的遠還拍的清

蜂鳥網 發佈 2020-04-14T08:52:58+00:00

華為P40Pro+ 10x長焦鏡頭光路結構圖華為P40 Pro+在上一代P30 Pro潛望式鏡頭橫置長焦鏡頭模組和感光器件基礎之上,進一步採用全新的多反射潛望式光路摺疊技術,實現5次反射光路,光程比上一代潛望式長焦提升178%。

出自蜂鳥網-手機攝影,原文連結:https://m.fengniao.com/document/5361004.html

北京時間4月8日晚,華為P40系列新品發布會如約而至,P40、P40 Pro和P40 Pro+在內的三款旗艦新品手機正式在中國區開售。此前,DxOMark官方公布了華為P40 Pro的評分,綜合成績128分,再創總分新高。其中拍照140分、錄像105分,前置拍照103分,再次印證華為P40系列在手機影像方面的提升和突破。

華為P40 Pro+

每年P系列新品發布,都可以看作是華為在手機影像領域掀起的一場「年度手機影像革命」,因為每一代P系列都會在拍照上帶來重大的升級,所以當P40系列登場後,自然十分受到關注。

華為P40系列不僅搭載了1/1.28英寸大尺寸超感知傳感器,華為P40 Pro+更是帶來了10倍光學變焦,成為了目前光學變焦倍數最長的智慧型手機,也實現了全球第一次在手機上實現了真正的物理10倍光學變焦。

從去年開始,手機搭載各種的變焦功能層出不窮,常見的變焦包括2x、3x、5x、10x、50x、60x甚至100x,形容變焦的名稱包括光學變焦、混合變焦、數字變焦(又被成為超級變焦),林林總總的變焦描述中,普通消費者往往無法甄別。所以,弄明白變焦,就要解釋清楚何為光學變焦、混合變焦、數字變焦。

華為P40 Pro+具備10x光學變焦

·光學變焦:真正的無損變焦

如果你對相機熟悉,對於光學變焦這個詞肯定不陌生。不論是相機還是手機,純光學變焦依靠的是物理長焦鏡頭以及傳感器組合,實現真正的光學焦段邊長,鏡頭可以在人為控制下實現調整遠近景的操作,實現物理變焦。

單反的長焦鏡頭

光學變焦拍攝的圖片,保持相機原始的解析度和清晰度,即使放大也不會出現畫質上的損失,所有拍攝內容是通過控制真實場景的光線實現的。

·數字變焦:通過算法實現,對畫質有明顯損傷

數字變焦,顧名思義通過手機軟硬體結合的計算方式,強行提升單位像素麵積,從而實現畫面放大的目的。

數碼變焦沒有改變焦距,只是將像素點強行放大

數字變焦實現方式更為簡單和粗暴,不需要藉助鏡頭的變焦模組,僅通過計算的方式實現,看似物體被放大,實際上在變焦的過程中,會丟掉很多圖像細節信息,嚴重影響畫質。最直觀的感受是,數字變焦拍攝的照片放大後不清晰。

·混合變焦:光學變焦和數字變焦的中間產品

混合變焦是近兩年出現的一種變焦方式,簡單的說混合變焦是結合了光學變焦和數字變焦的中間方案。在使用手機拍照時,一旦拍攝距離超出了手機鏡頭物理變焦距離(光學變焦),就會切換到數字變焦,通過算法計算圖像,最終得到的圖像畫質介乎於光學變焦與數字變焦之間。

由此可見,真正的光學變焦才是解決手機變焦功能以及拍攝畫質的核心。但鏡頭模組的物理特性(焦段越長、模組越長)是跟手機的外觀設計相悖的。10x倍率的光學變焦,意味著等效焦距大於200mm,實際物理鏡頭模組焦距約28mm,體積非常大。

華為P40 Pro+ 10x長焦鏡頭光路結構圖

華為P40 Pro+在上一代P30 Pro潛望式鏡頭橫置長焦鏡頭模組和感光器件基礎之上,進一步採用全新的多反射潛望式光路摺疊技術,實現5次反射光路,光程比上一代潛望式長焦提升178%。精妙的光學設計,可以消除距離限制,看得更遠,並且有效平衡了手機空間設計上的難點。邁過這個難關,讓手機攝影向前邁進了更廣闊的視界。

手機長焦鏡頭放進手機機身內部也僅僅是第一步。光線進入鏡頭內多次反射還要保證每次反射通過鏡片的高透光率,才能保證長焦鏡頭的最終成像質量。因此,華為在設計P40 Pro+的10x光學鏡頭時,採用了透光率極高的玻璃,可以消除光線折射產生的鬼影和炫光,讓光線更柔和。

華為P40 Pro+ 10x變焦演示

另一方面,未來保證「折射光路」對成像影響降至最低,必須對模組內反射鏡組裝平面的精度控制做極高要求。經過研究和反覆測試,最終結果是只有納米級的高精密反射面,才能降低光路畸變,保證反射質量。

經驗豐富的華為相機團隊首先想到的是借鑑晶片的組裝工藝技術,但經過比較後發現,晶片組裝工藝技術對晶片變形的控制是10微米級,遠遠達不到相機團隊的要求。根據光學設計仿真解析出的最基本的光學規格,此次要求是頭髮絲的兩千分之一(頭髮絲的直徑一般不超過100微米)。

沒有借鑑方法的基礎上,華為相機團隊持續自我探索,分析關鍵影響因素,研究關鍵參數工藝,對比測量變化數據,選出最穩定的工藝條件,持續對光學系統進行優化,最終實現最高約30nm的精度。

解決了光路問題後,保證鏡頭快速準確的對焦也是實現長焦拍攝的另一個難點。

P40 Pro+長焦模組的對焦馬達需求特殊,在帶動具有多反射面的反射鏡移動的同時,還不能干擾光路,還要保持在不同手機拍攝姿態下,都能高精度穩定移動反射鏡。

最終,華為相機設計團隊採用了滑槽式承載方式,搭配極強的磁力與精密槓桿結構,精巧地平衡了前端的反射鏡負載。同時採用優異的潤滑材料,使馬達能夠高穩定、高精度地移動反射鏡,實現自動對焦功能,這也構成了這個模組獨特的對焦馬達專利。除了獨特的設計與功能,這顆馬達還具備超長壽命的特點。即使經過數百萬次的測試和極端環境的考驗,依然硬朗運作。

總之,華為P40 Pro+搭載的「10x光學長焦」,讓手機第一次具備了長焦拍攝能力,讓華為P40 系列有了前所未有手機攝影體驗,拿下了今年攝影旗艦的桂冠。華為P40系列已經將手機影像標準提升到了全新高度,其他廠商要上追趕上華為P40系列的拍照能力,難度無疑更加困難。

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