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起底手机潜望式镜头产业链!华为OPPO的明争暗斗

文章作者:科技资讯 上传时间:2020-05-06

智能手机与功能手机最大的差别便是可以从根本上方便我们的生活、改变我们的生活,甚至智能手机已经能够替代部分在我们生活中的电脑应用场景了,智能手机越来越强大。早期的智能手机竞争也就是看看跑分、比比性能,现在智能手机的迭代升级,已经不能够仅仅满足于性能追求了。

智东西(公众号:zhidxcom)

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文 | 轩窗

未来芯片工艺将会停滞在3nm工艺,而现在的手机已经使用上了7nm工艺的生产,距离工艺技术阈值已经没有多远了。所以除了一昧的提升手机性能外,手机还能够干什么呢?在此之前就有厂商推出过游戏手机这个产品线,但其实在市面上的反响并不是特别大。除此之外,还有厂商推出了折叠屏概念。但是基于折叠屏的技术限制,目前这个也只能存在于概念之中,难以进行推广。在众多的智能手机发展方向中,拍照这个功能仍旧是大众关心的问题。拍照依旧将会是接下来智能手机的发展方向,潜望式镜头成热门技术。

2019年,智能手机产业,一场围绕“潜望式镜头”的明争暗斗正在愈演愈烈,这将是继“全面屏大战”、“AI芯片大战”之后的,又一轮智能手机技术之战。

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3月26日,华为推出P30系列并号称是业内首个采用潜望式摄像头结构的手机产品。其最亮眼的设计则是采用潜望式摄像头结构,实现了5倍光学变焦、10倍混合变焦以及50倍最大数码变焦,可以轻松地拍清月亮。

早前就有厂商推出了双摄手机,副摄长焦可以进行辅助成像,拍出更好的人像虚化效果。现在大部分的手机,双摄已经成为了标配。后来市面上又出现了三摄机型,其中新增的黑白摄像头可以让画面得到更出色的成像质量。再后来市面上甚至出现了五摄、十六摄机型,不过这些也都仅仅是提高了成像质量,并没有其它实质性的进步。

而这并不是“潜望式摄像头”在业内第一次出现。早在2017年的世界移动通信大会MWC上,OPPO就发布了5倍无损变焦技术。在今年的MWC 2019上OPPO又展示了10倍混合光学变焦技术,在4月10号即将发布的OPPO Reno系列将对该技术实现量产。

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而在去年年底的时候在手机中就出现了潜望式摄像头这个概念,那什么又是潜望式摄像头呢?其实这个概念最早出现在数码相机中。因为单反相机的镜头变焦需要很长的距离,而数码相机为了方便携带,便把镜头的变焦竖着放进了相机当中,就不需要单反那么大的横置变焦空间了。讲这项技术带进手机当中,手机可以获得更好的变焦性能,同时还能够做到镜头不突起。

华为P30系列镜头

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高倍光学变焦始终是智能手机摄像的需求爆点,而受限于智能手机轻薄化的趋势,传统摄像头模组结构将无法满足高倍光学变焦的要求,因此潜望式摄像头走向了手机摄像头的舞台,让远距离变焦成为了可能。

虽然这个技术看似很简单,但是目前仅仅自由华为与OPPO将这项技术掌握了,并且三、四月份我们就能够见到量产的潜望式摄像头设计的真机了。根据华为与OPPO展示的技术中可以看出,潜望式摄像头可以让手机获得10倍光学变焦、30倍混合变焦。要知道目前市面上存在的变焦也仅限于两倍到三倍,这又将给手机的拍照带来质的改变。你期待这项技术吗?

随着国内智能手机市场趋于饱和,出货量不断下滑,手机摄影功能的提升将成为当下智能手机存量竞争中的创新机遇,比如多摄系统就已经成为了手机新的卖点。那么2019年一开年就登上手机竞争舞台的潜望式摄像头结构,将会给智能手机产业带来怎样的发展机会呢,智东西将在本文中为你揭秘。

一、潜望式摄像头开启智能手机光学变焦新时代

手机上的拍照历史已有近20年了,期间更是经历了像素大战的战火洗礼。如今高像素、光学防抖、大光圈、双摄像头已经成为旗舰手机的标配。而随着用户对手机拍照能力期待更高,以及手机厂商们在光学拍照领域不断的创新,如今3D传感、多摄系统、潜望式高倍光学变焦已经成为了手机拍照未来创新的重点,手机拍照也向着专业相机不断靠近。

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通过镜头的移动实现光学变焦原理示意图

镜头是将拍摄景物在传感器上成像的器件,相当于相机的“眼睛”,通常由由几片透镜组成,光线信号通过时,镜片们会层层过滤红外线等杂光。因此,镜头片数越多,成像就越真实。为了拍清楚远近不同距离的物体,摄像头需要进行变焦。

通常情况下,变焦又分为数码变焦和光学变焦两种方式。其中数码变焦是通过相机内的处理器,把图片内的每个像素面积增大,从而达到放大图像的目的;而光学变焦则是通过改变镜片们之间的距离,进而改变镜头的焦距实现变焦。

智能手机由于有着便携性的需求,业内流行轻薄化设计。因此,手机主要采用数码变焦和低倍的光学变焦。由于手机厚度的限制,采用水平放置的手机摄像头只能有较小的焦距,光学变焦能力非常有限。目前,采用水平放置摄像头的智能手机中,拥有最高变焦倍数的是华为Mate20 Pro的3倍光学变焦,超过3倍的光学变焦将增大手机厚度,用户体验变差。

随着产业的发展,新的解决方案出现了——潜望式摄像头结构。

这种结构区别于传统双摄镜头的并列排布,将原本竖着排放的摄像头在手机内横向排放,并以特殊的光学三棱镜让光线折射进入镜头组,实现成像,可以大幅度增加摄像头的焦距。

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OPPO潜望式摄像头结构

OPPO是最早推出潜望式摄像头的手机厂商,在2017年的世界移动大会MWC上OPPO首次展示了基于潜望式摄像头结构,双摄下的5倍无损变焦技术。在MWC 2019前夕的2019 OPPO创新大会上,OPPO首次展示了基于潜望式结构的10倍混合光学变焦技术。据OPPO称,其投入了超过200人规模的研发团队,布局了100多项研发专利,从马达、棱镜、模组、算法等各方面打磨和验证,100%自定义模组实现这一技术。在OPPO即将发布的新品牌Reno上,这项新技术将得到应用。

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华为P30系列的镜头组结构图

在华为和OPPO的潜望式摄像头手机都已箭在弦上的同时,小米也被爆出在研发潜望式镜头的产品,但是进度没华为和OPPO那么快。有网友爆料称小米的潜望式镜头是与欧菲科技联手合作的方案。

有业内人士认为,除了变焦拍摄,潜望式摄像头具有一个潜在功能——将前置摄像头与后置摄像头合并。这种设想认为,如果使棱镜可以沿机身横向轴转动180°,那么棱镜将可以把手机前面的光线反射进感光器,实现前向摄像,转回原来的方向就是后向摄像。不过,从目前看来,潜望式摄像头结构中棱镜的稳定性问题尚未解决,将前后置摄像头进行合并的可行性还有待验证。

二、潜望式摄像头结构的研发难点

潜望式摄像头核心难点在于,其中新增的玻璃材质转向棱镜将带来一系列的连锁反应,包括跌落稳定性、镜片数量瓶颈、算法优化等。这将会给光学镜头以及摄像头模组企业带来新的挑战和机遇。

首先,对于光学镜头企业,潜望式镜头新增的1-2块玻璃材质转向棱镜,过去手机镜头多是塑胶镜头,因此潜望式镜头将会要求手机镜头企业具备玻璃光学元件的设计与制造能力。此外,潜望式镜头还将打开单个镜头镜片数量的空间,未来7p、8p镜头都将不受手机厚度的限制。

其次,对于摄像头模组企业,新增的玻璃转向棱镜会导致潜望式摄像头的跌落稳定性远不如传统摄像头,这对模组厂的组装能力会提出严苛的要求。复杂的摄像头组件还会对模组厂的算法以及设备提出新的要求。

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