这几年随着传感器尺寸的 1 英寸物理限制,手机影像进步逐渐放缓,你能明显感知到这一点:以 Ultra 为代表的各家影像旗舰发布会,讲解的重点已经从大篇幅的硬件提升,转向了大篇幅的软件描述。

所以,前几天当我得知华为 Pura80 在手机影像上即将带来新的技术突破后,我就非常兴奋地连写了好几篇关于 Pura80 系列所采用的「单 CMOS 双潜望镜头」方案的解读。

“一底双长焦”到底是什么技术

虽然当时还不知道华为这项技术的名字——「一镜双目」超大底双长焦技术,但跟我提及的技术优势基本上八九不离十。

今天在华为 Pura80 的发布会现场,完整看懂了这项影像技术,不得不说华子真是天才啊,下面我来跟各位分享一下「一镜双目」技术我的理解。

▎先从当前各家的长焦方案说起

现在市面上手机的长焦方案,基本上就三种:

1、单摄:大底 2 亿高像素潜望长焦

2、双摄:大底 2 亿高像素潜望长焦+小底 5000 万像素直立长焦

3、双摄:小底 5000 万像素潜望长焦 × 2

——第一种方案是以 V 为代表的「大底 2 亿高像素」方案。

我们知道这颗镜头对应的原生焦段是 85mm,它的优点显而易见,1/1.4 英寸的大底,加上 2 亿的高像素,拍摄望远的画面超级清晰;且大底可以带来更强的光学虚化效果,让画面更接近相机的光学质感。

但缺点也显而易见,因为长焦端的传感器面积太大,导致望远端放不下第二颗长焦镜头,因此无法做到望远端(200mm 以上)的焦段接力,只能依靠数字裁切来实现超长焦的拍摄,随着变焦倍数的增加,画质就会开始下降。

所以在今年的新 Ultra 上,我们看到了 V 调整了自己的焦段配置,主打三主摄,同时用一支 200mm 的外挂镜头解决了这一问题,从某种意义上来讲,这也是「单 CMOS 双潜望镜头」方案,这么好的传感器不能浪费,所以用一颗外挂镜头来窄干这颗 2 亿像素的所有性能。

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——第二种方案是以 M 为代表的「大底 2 亿高像素潜望长焦+小底 5000 万像素直立长焦」方案。

这种方案本质上和第一种一样,又接近于第三种,1 英寸主摄(等效 24mm) + 1/1.4 英寸潜望长焦(等效 100mm)已经挤占了太多的手机内部空间,但两者之间焦段过远,必须增加一颗长焦镜头用于焦段接力,否则 50-99mm 这段画质会严重劣化到不可用。

于是 M 家工程师在 24-100mm 之间,选用了一颗 70mm 的小底直立长焦,但这颗长焦的画质大家懂得都懂,也就凑活用的程度。

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——第三种方案以 O 为代表的「小底 5000 万像素潜望长焦 × 2」方案。

四摄双潜望早在去年的 O 家旗舰 Ultra 上就有了,在我看来这就是手机摄影的最优解,从超广(等效 14mm)、主摄(等效 23mm),到中焦(等效 65mm)、长焦(等效 135mm),如此均衡的焦段配置,覆盖了人们日常生活中最常用的焦段。

但问题也显而易见,手机的内部空间非常有限,如果要放四摄双潜望,1 英寸主摄不能丢以外,另外三颗传感器的面积都不可能太大,这也是上一代 O 家旗舰 Ultra 经常被吐槽的地方,尤其是 6X 潜望,小底小光圈,天黑就回家

到了这一代 Ultra,O 家工程师也通过极致的内部堆叠,将双潜望镜头的传感器面积做到了物理天花板,1/1.56 英寸+ 1/1.95 英寸,超广作为牺牲的焦段,传感器面积退步到了 1/2.75 英寸。

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▎下一代长焦方案是什么?还是外挂?

我从内部了解到,下一代 Ultra 级别的影像旗舰,目前各家基本上都会跟进「外挂」这一方案,外挂的好处我不用多说,200mm 的光学超长焦拍得就是清晰,跟单反相机换上了长枪大炮是一个道理。

但任何事物都有两面性,但凡用过外挂镜头的人都知道,相比手机原生多焦段,外挂镜头在你需要切换焦段拍照时,有多不方便。

且毕竟是多了一枚长焦镜头,日常携带跟单一的手机相比,还是不方便的。

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▎华为重构光学结构——「一镜双目」超大底双长焦

回到今天的主角华为 Pura 80 Ultra 上,华为走出了区别于任何一家的长焦方案——「一镜双目」超大底双长焦技术,本质上就是「双长焦共用一颗传感器」。

1、华为 Pura80 Ultra 的长焦传感器尺寸有多大?

很大很夸张,1/1.28 英寸主摄级别的超大底传感器,这也是目前行业内最大尺寸的潜望长焦,具体有多夸张呢?v & i 当前的旗舰机主摄就是 1/1.28 英寸,华为 Pura80 Ultra 的长焦直接和人家主摄一个级别的尺寸大小,这是直接掀桌子啊!

说实话我真没想到华子能这么猛,长焦直接干到别家主摄的大小,华子这么一搞,从此以后就没有所谓的小底凑数摄像头了。

以后谁用小底,谁尴尬!谁用小底,就不配 Ultra 的旗舰之名。

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2、超大底长焦有什么用?画质、画质还是画质

它不光是照片清晰了那么简单,如果说过去你在夜晚用长焦拍照,只能无奈地切换回主摄,现在用上了华为 Pura 80 Ultra,长焦也跟主摄一样清晰啊。

这个长焦绝对是唯一能胜任各种环境的长焦,尤其是弱光环境下,相比其他小底的长焦手机,画质更纯净、细节更清晰。

所以说,华为 Pura80 Ultra 的大底长焦是可以将你从「拍得到」到「拍得好」,到如今在极限场景下「拍得好」,那对用户体验的升级真的是质变的。

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怎么说呢?我觉得华为 Pura 80 Ultra 可能是一部会改变我们拍摄习惯的手机,真正实现随意切换镜头,同时还能保证照片质量,这应该是所有专业人士、摄影爱好者希冀的「全主摄时代」。

我现在很期待这部手机的上手体验,当然我已经拿到了。

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3、超大底长焦还有什么用?层次、层次还是层次

人类的眼睛是最厉害的相机,我们常常会觉得手机拍的照片,相比相机有明显的质感差距,这都是手机传感器的面积小导致的。

无论从哪个面说,「底大一级压死人」这句话永不过时!

华为 Pura80 Ultra 搭载的 1/1.28 英寸的长焦传感器,相比过去的手机,拍摄的照片一定是更立体,有更强的虚化效果,这样的照片,画面会更有层次,照片有了主次,虚实相生,照片才更耐看。

这时候,同场景你再看其他手机长焦拍的照片,你会觉得画面更扁平,观众的眼睛都不知道往哪放,很快便会失去兴趣,不够耐看。

4、华为是如何在长焦上实现主摄级别的超大底?

以上说了那么多大底的好处,没有哪家手机厂商的影像工程师不知道大底的好处,但为什么其他厂商没能做到这么大的底呢?

过去手机的 CMOS 传感器都是平放在主板上,这种可以最大限度的提升 CMOS 传感器的尺寸,但尺寸越大,法兰距就需要越长,这会导致镜头的凸起会很明显。

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为了避免镜头凸起严重的问题,华为率先在 P30 Pro 上创新地采用了竖置 CMOS 传感器的方式,这样可以实现更高倍率长焦望远的同时,让手机镜头不至于太过凸起,这一方案后来其他家纷纷效仿。

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但我们知道手机的厚度是一定的,竖置 CMOS 这一方案就限制了传感器的尺寸,比如目前在华为 Pura 80 Ultra 发布前,大底长焦基本上做到 1/1.4 英寸就是天花板了。

但这次华为再次将这一纪录突破到 1/1.28 英寸,从华为的专利(CN 120103587A)中的一张图可以初见端倪,CMOS 传感器是斜着放的,这种方式在手机领域乃至相机领域,都从未出现过。

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斜着放,就是利用三角形斜边更长一样的原理,既能提升 CMOS 传感器的尺寸,同时也规避了直立镜头太过凸起的问题。

相比最简单的直立,稍微复杂的竖置潜望式镜头,斜置传感器的复杂程度,可以说是成千上万倍的增加,光看专利图就知道有多复杂了!

如何让光线可以顺着光轴直接打向 COMS 传感器,并不出现歪轴的情况?我难以想象华为的光学工程师在其中克服了多少艰难困苦。

从发布会现场的介绍来看,华为的影像工程师采用了对称式遮光结构,通过双棱镜四镜群设计,形成长行程多反射光路,在节省 25% 的空间下,光程提升 129%。

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5、华为 Pura 80 Ultra 上的两颗长焦镜头焦段是多少?

——3.7X(等效 90mm)中长焦镜头

——9.4X(等效 250mm)超长焦镜头

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如果手机只有三摄,那么只能选择一颗作为长焦,一颗长焦如何兼顾「人像」和「望远」,答案是:只能取其一。

A 家的手机在 3X 和 5X 之间选择了后者,导致日常最需要的 70-119mm 的焦段完全不可用,所以在镜头配置上,我一直更倾向四摄方案,更均衡的焦段配置,就不会顾此失彼。

华为 Pura 80 Ultra 采用的双长焦,一颗等效 90mm,一颗等效夸张的 250mm,这在大底时代,是首次有手机厂商能把超长焦做到 9.4X 这样夸张的光学倍率。

如果不算大底,上一次就是华为 P40 Pro+的 10X 光学变焦,这么多年过去了,能突破华为的,也只有华为,我忍不住吹一句:遥遥领先!

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有了这样的焦段配置,华为 Pura 80 Ultra 这次也可以和 200mm 外挂方案在「演唱会神器」这一名头上掰一掰手腕了,具体效果从官方样张就可以看出是真清晰啊。

最最关键的是,华为 Pura 80 Ultra 是一体式设计,出门拍摄,不需要冗余的装备,就像正常带手机出门一样,把它带出门即可。

从 14mm 的超广角一直覆盖到 250mm 的超长焦,眼睛看到的,眼睛看不到的,人像、舞台、远景、特写等等,华为 Pura 80 Ultra 这部手机都能一览无余,真就是一机走天下的神机。

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6、「一镜双目」华为是怎么实现的?

为了解决摄影过程中频繁更换镜头的不便,电影市场就就有了 Multi Turret 的特殊摄影装置,摄影师通过一个旋转的镜头转盘,将多支不同焦段的定焦镜头来回旋转,从而实现快速切换焦段。

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华子在 Pura 80 Ultra 上做了类似 Multi Turret 的一种特殊摄影装置,这也是业界首创的超精密双光路切换机构。

具体由微米级的马达,来控制双光路的切换,这么小的结构内部有多复杂?140+ 精密部件紧密结合,双螺旋自锁机构固定。

看来去年在 Pura70 Ultra 上可伸缩的主摄设计,就是在为今年的技术商用做铺垫,18W次的可靠性测试可是验证过的。

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▎业界灯塔——only HUAWEI can do

从当年的华为 P30 Pro 首次搭载潜望式镜头,到华为 P40 Pro+ 带来潜望长焦的巅峰设计——十倍光变这些年「潜望长焦」是所有手机厂商做影像旗舰的必经之路,这已经成为业界公认的手机影像发展方向。

但是,这些年全行业的移动影像发展,好像也只是在这个圈子里面弯弯绕绕,长焦一直在复现主摄的发展之路:升级大底、换高像素、弄多个摄像头,甚至外挂方案是早年间手机只有单摄时,便有的方案类型。

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那么华为在做什么?华子这几年可真的算是年年都有新活,在影像这块构筑了绝对的技术壁垒。

无论是 RYYB 传感器红枫原色传感器,还是多档可变光圈、高性能 ISP,这些都是一经推出广受好评并一直沿用的技术。

上一代 Pura70 系列的主摄镜头,还破天荒地用上了可伸缩镜头设计,用来解决主摄过于凸出的问题。

这一代 Pura 80系列的「一镜双目」焦段合一,这些创新对于镜头的光路设计要求极高,且都是在保持机身尺寸重量可控的前提下,提升整机手机摄影的体验。

尤其是这次的「一镜双目」超大底双长焦,华为的工程师是真有才!两颗长焦共享同一块 CMOS 传感器,可以省掉不少空间,同时双摄一致性的问题将得到极大的解决。

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以往我们常说华为手机贵,华为贵是贵,但也真舍得用料啊!比如 Prua80 Ultra 这次搭载的「一镜双目」长焦镜头就非常非常贵,直接打破了单一模组的成本记录了。

更关键的事,这套方案直接为未来手机摄影发展指明了方向,各位我们拭目以待,两年、三年后,这项技术一定会在其他品牌的手机上落地生根、开枝散叶。

华为,业界永远的灯塔,永远的实干家!

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