导语:
随着三星在 S24 Ultra 上将潜望光学焦段改为5倍,之前一直被部分群体所追捧的10倍潜望正式在新旗舰上绝迹。
但很多星粉还是不死心,甚至还有些跟我打赌说往后的 S25 Ultra 将迎回10倍潜望,结果最终的爆料却并没有如他们所愿。
如下图所示,S25 Ultra 的潜望将继续沿用5倍原生焦段。所以这期就来好好谈谈焦距,看看10倍潜望为何被舍弃。
1,手机端等效焦距
手机镜头的等效焦距是通过物理焦距乘以等效系数得来的,而等效系数的规律是随着传感器底变大而随之减小,至于物理焦距的大小则可以用来衡量镜头模组之厚度。
所以就可以看到在机身厚度的限制下,手机直立长焦镜头的传感器普遍都很小——用高等效系数换高倍等效焦段,但纵使如此直立长焦的光学焦段也普遍在2倍~3.5倍这一区间内。
直到潜望镜头出现后,得以横置于机身内从而将镜头模组厚度问题转为模组长度问题,最终基于物理焦距的大幅拓展空间,便造就了一大批5倍潜望和少数10倍潜望。
但是要知道手机横向长度也是有限的,例如三星 S23 Ultra 的10倍潜望其物理焦距就长达27.2mm,所以整个潜望模组之长度就水涨船高——直接超过了机身内部空间宽度的一半!
这时候如果打开“天眼”整体考量一番,就会发现其实机身厚度是可以继续利用的,也就是说可以塞个更大的传感器进去,但这样因为等效系数的变化等效焦距也会随之缩短。
于是就可以看到华为在P50 Pro那代直接舍弃了之前的5倍和10倍潜望方案,转而率先采用大底高像素的3.5倍OV64B潜望方案,至于高倍率焦段就留给数码裁切和计算光学去解决。
也就是说,手机潜望的发展已经由单纯的光学望远比赛,转换策略进入到了光学画质比赛和计算望远比赛这两条全新赛道,充分利用了不断变厚之机身去塞进更大的潜望传感器。
2,焦段与几倍变焦的关系
到这里就要说清楚手机等效焦段与所谓的“光学变焦”之关系了,其实严格来说,手机上光学变焦是仅存于少数手机的偏门功能(例如索尼旗舰),其它手机都只能说是“光学定焦”。
这样说的话,可能很多人就会以为索尼旗舰的潜望是真神了,实则不然。
以最新的 Xperia 1 VI 为例,其潜望为了实现85mm到170mm的连续光学变焦,最终只能搭载1/3.5英寸的超小底传感器——这会影响整体的感光能力、动态范围以及望远等表现。
因此索尼的这个连续光变看看就好,而且其缺点也直接说明了三星10倍潜望在超小底传感器制约下的明面尴尬,同时还引发了以下问题。
既然主流手机没有真光学变焦能力,那么变焦过程就只能靠多镜头光学焦段接力的数码变焦来完成,而为了不影响画质这个跨度不能太大。
打个比方:三星 S23 Ultra 的长焦有两个,一个是1000万像素的3倍超小底直立长焦,而另一个则是1000万像素的10倍超小底潜望。
这时候如果想拍一张6倍的长焦人像,由于用不到潜望就只能用直立长焦的数码变焦来完成,但经过这么一裁切后其像素就只剩250万了!
3,十倍潜望的其它缺点
实际上,10倍潜望除了等效系数制约只能用超小底,以及镜头光学焦段接力跨度太大导致中间数码变焦画质不行之外,还有其它一些明显的缺点。
首先,这里先来看一下手机镜头的光圈计算方式:f 值 = 镜头物理焦距÷通光孔径 = 镜头等效焦距÷传感器等效系数÷通光孔径,由此可知影响镜头光圈的总共有三个因素。
总结起来就是,镜头等效焦距越短、传感器越小、通光孔径越大那么光圈就越容易做大,而10倍潜望之所以被淘汰正与这三个因素有关。
其中镜头等效焦距方面,三星 S23 Ultra 的10倍潜望即230mm原生焦距,直接就是当时手机端最长的了,所以其光圈值仅有可怜的f/4.9。
至于后面两项,则分别对应1/3.52英寸的超小底传感器和5.55mm的较大通光孔径,也就是说f/4.9这个可怜小光圈还是拼尽全力才做到的!
这其中的问题关键,还是这个潜望之原生等效焦距实在是太长了——严重拖了做大镜头光圈的后腿。那么,镜头光圈太小具体会有啥弊端呢?
其中最容易受影响的就是暗光场景,只要拍摄时光照条件稍微不理想,那么像噪点等常见问题就会接踵而至;接着就是抓拍场景,小光圈那可怜的进光量对于抓拍而言简直就是灾难!
可见10倍潜望的问题就是,多镜头光学焦段接力跨度太大导致中间数码变焦画质受影响,以及因为超小底传感器而导致的画质上限太低,还有镜头光圈太小而导致的暗光性能差和抓拍性能差等实际问题。
像手机这种对于机身厚度非常敏感,且日常使用频率极高的电子产品,其后置镜头的光学天花板拓展实际非常受限,所以现在各家要提升长焦效果必须得依赖长焦算法和 AI 修图。
总结:
手机长焦的演进史,就是从单纯追求更长光学焦段的“赛博比光变”阶段——由两三倍的直立长焦推进到支持5倍/10倍的超小底潜望,进化到追求原生画质和数字望远的超大底潜望阶段。
然后,随着长焦微距和暗光长焦等硬件突破的推进,超大底潜望又迎来了镜组结构的大变革和镜头光圈的大拓展,这便是现在各大国产旗舰都拼命在卷的“长焦军备竞赛”项目。
为此各大国产厂商可谓“八仙过海各显神通”,纷纷拿出自家的独有镜头方案以期制霸长焦端,其中蓝厂主打超大底综合潜望,小米为“直立+潜望”双长焦方案,绿厂则直接是“双潜望”方案。
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