导语:对于大多数摄影用户来说,一部器材同时拥有轻便性,以及多镜头切换的操作感,对于拍摄创作体验来说无疑是加分项。作为摄影器材中最为轻便的手机,却会因变焦范围的不足,很大程度上削弱掉拍摄的乐趣。OPPO在2019未来技术沟通会上,发布“超广角+超清主摄+长焦”的三摄配置,以“接棒式”方案在手机上率先实现10倍变焦。一直以来,“OPPO拍照手机”这一口号深入人心, 10倍混合光学变焦技术无疑会再次为手机摄影体验带来实质变革。
那么,10倍混合光学变焦技术能为用户带来什么?在技术的实现上又会有那些难点呢?别急,我们一一道来。
(这是一篇干货硬核技术稿……)
受限于体积 变焦成为手机摄影的用户痛点
当卡片相机已经淡出数码相机的市场时,手机作为一个新兴的分支正在逐渐崛起并发展壮大。起初的拍照手机从单摄、进化到双摄、甚至今天的三摄拍照方案,经历很长时间的技术累积。回想一下,手机摄影功能刚刚问世时,模糊不清的画质和单一的焦段,让拍照功能显得有些鸡肋。而时下几乎已成标配的变焦功能、人像功能、夜拍功能,俨然让手机在拍照摄影设备品类中占据一席之地。
可以说,每一次手机拍照技术迭代,都是用户体验的一次质的飞跃。但由于手机本身便携性的限制,极薄的机身下,很难将镜头的焦段做的更长。也因此,大部分手机在做到2倍、3倍光学变焦之后,很难再进一步拓展长焦镜头。如果我们将广角镜头等效焦距定为28mm,那么2倍光学变焦的焦段约为56mm,这一焦段的视角也仅相当于人睁开眼睛后单眼的视角,而由于无法看到更远,也因此从摄影角度来说,其实采用手机进行摄影创作时,会大大地限制画面的构图,无法应付更多的日常使用场景。
全焦段覆盖与场景化创作已成为刚需
如果一台手机能够像相机那样,远近皆收眼底,那么对于摄影创作来说自然是特别好的事。从大多数人的拍摄习惯来看,广角、主摄和长焦是三个最常用的焦段,或者说拥有了这三个焦段,基本能覆盖大多数的应用场景,实现全焦段影像覆盖。
具体来看,广角端能够覆盖风光摄影到建筑摄影的大部分,长焦能够满足包括大场景特写、人像等更多样的需求,而主摄无疑是日常生活中不可或缺的“必需品”。从目前已经商用的手机摄影技术和配置来看,广角和主摄已经基本上能很好的满足消费者的使用需求。
但在长焦端,无论是变焦范围,还是成像画质的细节表现力,手机影像技术在长焦端的不足还有待提升。因此,更高的变焦,以及对应的高质量成像效果是目前手机摄影的核心需求点。
而OPPO此次发布的10倍混合光学变焦技术也正是从这一点出发,通过三颗摄像头来打配合,实现手机拍照的全焦段覆盖,拿起手机就能根据不同场景,选择最合适的焦段进行创作。
OPPO独创性地采用了“超广角+超清主摄+长焦”的三摄解决方案,超广角摄像头具备15.9mm等效焦距,带来广角取景的独特视野;超清主摄摄像头能够确保照片画质的顶尖水准;而拥有159mm等效焦距的长焦摄像头,配合独创的“潜望式结构”支持高倍变焦,实现拍得更远的同时也能确保拍得更清晰。
OPPO“三摄接棒式”10倍混合光学变焦技术原理图
三枚摄像头相互协作的好处,就是能够最大限度地发挥各自优势,一方面保证全焦段的覆盖,另外在不同变焦区间上都能获得更好的成像品质。这种接棒式的方式,让手机摄影模组实现10倍变焦,满足超广角到远摄的多场景构图创作需求。
——具备15.9mm等效焦距的超广角镜头,能够囊括宽体建筑、高山湖海在内的绝大部分场景;
——主摄像头具有绝佳的解析力和成像表现力,实现包括人像在内的绝大部分生活场景的拍摄;
——等效焦距159mm的长焦镜头,很好的弥补了手机缺失的长焦段空白,不仅能够满足特写构图、演出摄影、会议记录等在内的使用需求,并保证长焦段的成像品质。
如何在轻薄的机身中置入10倍混合光学变焦镜头呢?
如果按照传统的堆叠方式,将10倍混合光学变焦镜头放入机身内,势必大大增加手机的厚度,就像是在手机背面加上一个厚重的变焦模组,这对于用户来说会大大降低产品的手感,也让手机拍摄原有的便携式优势消失殆尽。
OPPO的解决方式是,采用首创的“潜望式结构”来实现10倍变焦模组和极薄机身的“共存”。“潜望式结构”的灵感来自于潜水艇的潜望镜,也就是说通过镜片组的横向排列与折射,充分利用手机的宽度和厚度,最大限度地节省了机身空间,在保证手机机身极薄的前提下,让手机能够使用更大的光学组件,进而为手机带来画质更清晰的长焦拍摄能力。(潜望式镜头这一命名规则是相对于伸缩式镜头而来的,在对焦与变焦时镜头外部并不会有伸缩变化)
当然,实现了10倍混合光学变焦之后,另外一个难题也呈现在了OPPO面前,如何确保手机的防抖效果?为此,OPPO的工程师们针对变焦倍数越大,抖动对画质影响越大的行业难题,OPPO通过在标准和长焦摄像头上引入双OIS光学防抖,全面提升手机的拍摄精准度。
寥寥数语,其实很难将OPPO研发的过程讲的明白。其实,为实现10倍混合光学变焦技术,OPPO投入了超过200名研发人员,布局了100多项研发专利,从马达、棱镜、模组、算法等各方面不断打磨和验证,最终以100%自定义模组实现这一独创技术。其中长焦模组中的棱镜材质选择和折率考量就历经四个月、数十版方案迭代才得以确立。
OPPO也采用了十分严苛的抗跌测试,对整体摄像模组进行可靠性检测,整个模组经历两轮28000次抗跌测试,确保手机不因轻微碰撞而影响用户的拍照体验。
2017 MWC OPPO发布了5倍无损变焦技术
OPPO一直以来都在推动手机摄影的发展
能做到10倍混合光学变焦,并非一蹴而就的事情。其实,OPPO从很早开始,就对手机影像技术的研发和创新进行了巨大的投入。据官方资料公布,截至2018年底,OPPO在影像领域申请公开和授权专利数量为3831件,占总数据的14.59%。而从2012年的Ulike2起,OPPO一直在影像技术上不断地开发。早在2017年,OPPO就在2017 MWC发布了5倍无损变焦技术,5倍无损变焦技术基于业界首款潜望式双摄镜头,并将光学防抖应用于最需防抖功能的长焦镜头。而这一次的10倍混合光学变焦技术,则已经达到了商用层面上,完全可以实现量产。
手机厂商在拍照功能的研发上,一直都致力于使手机拍摄可以覆盖用户的各种拍照场景,满足多元化的拍摄需求。为了解决用户在手机拍摄时的使用痛点,OPPO在产品上持续地投入精力开发,一方面给手机计算光学技术带来革新,同时也给手机摄影开创了更广阔的创作空间。