來源:硬核看板
iPhone 越來越「丑」了。
作為 iPhone 14 系列主打賣點的「靈動島」,原本在發布會之后便獲得瘋狂追捧,但真機發售之后卻「翻車」不斷,羅永浩甚至直言蘋果靈動島很丑。
圖片來源:@財經網科技
不僅如此,后置攝像頭也更「丑」了,比上代大了一圈,凸起程度更加嚴重,看起來十分突兀。
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凸起的攝像頭不僅讓手機變得像蹺蹺板,還增加了摔壞的風險,就連蘋果店員也深知這一點。但為什么各大手機廠商還偏要一條路走到黑?
圖片來源:@科技新一
首先我們先來回顧下手機攝像頭的發展史。
數碼圈有一張流傳甚廣的梗圖:大家印象中十年前的手機是諾基亞功能機,然而真正十年前的手機已經是智能機 iPhone 4s。
圖片來源:央視網青年
手機攝像頭出現的時間同樣比你想象的更早,都要追溯到上世紀了。
1999 年,全球第一部搭載攝像頭的手機京瓷 VP-210 上市。但它的拍照功能過于雞肋——攝像頭只有 11 萬像素,最多存儲 20 張 JPEG 照片,并只能通過電子郵件分享出去。
京瓷 VP-210 | 圖片來源:維基百科
但這卻讓各大手機廠商看到了內置攝像頭的新商機,開始紛紛為手機配備攝像頭。
根據報道,2003 年底,全球售出超過 8000 萬部拍照手機,外媒稱拍照手機銷量已經超過數碼相機。
2004 年,市場研究機構 Canalys 指出,第三季度全球手機市場中,拍照手機占據了 2/3 的出貨份額。
不過早期的拍照手機像素都在幾十萬左右,讓手機「拍得到」是最主要的目標。但隨著手機產業爆發,人們對于手機拍照、攝像的要求越來越高,不但想要拍得到,更想「拍得好」。
為了讓手機能夠「拍得好」,廠商們開始借鑒專業相機領域經驗,增加像素數。因為一般來說,像素數代表著圖片清晰度,像素數越高,圖片越清晰。
于是各大廠商在像素上你爭我趕,200 萬、500 萬、800 萬、1200 萬 ……
直到 2012 年,諾基亞推出搭載 4100 萬像素攝像頭的 808 Pureview,功能機時代的像素之爭才落下帷幕。
諾基亞 808 Pureview | 圖片來源:GSMArena
可越來越強大的拍照能力,也伴隨著顯著的副作用——攝像頭越來越凸了。
但曾經厚如板磚的大哥大,早已被壓縮成了只有幾毫米厚的手機,為什么到了手機攝像頭就無能為力了?
要解答這個問題,得先弄清楚手機的拍照原理。手機想要完成拍照,靠的不只是我們看見的鏡頭。
被拍攝物通過鏡頭,將生成的光學圖像投射到傳感器上,然后光學圖像被轉換成電信號,電信號再經過模數轉換變為數字信號,數字信號經過 DSP 加工處理,再被送到手機處理器中進行處理,最終轉換成手機屏幕上能夠看到的圖像。
這套流程需要 PCB 板(印刷電路板)、鏡頭、固定器和濾色片、DSP 、傳感器等部件的協同作用。
圖片來源:《高像素 CMOS 手機攝像模組關鍵技術研究》
這些分別是攝像頭模組的結構部分、電路部分、光學部分、輸出部分、輔材部分,它們各司其職,負責捕捉光線、處理信號、傳遞信號。為了實現更好的拍照效果,通常某一部分或者幾部分的體積就會相應增加。
在提到拍照時,總會說「底大一級壓死人」,這個「底」就是 CMOS 傳感器,它是攝像頭的核心結構。
傳感器是一種用來接收通過鏡頭的光線,并且將這些光信號轉換成為電信號的裝置。感光器件面積越大,捕獲的光子越多,感光性能越好,信噪比越低,最終成像效果就越好。于是手機傳感器尺寸就要不斷提升,這就帶動了相機模組尺寸變大。
iPhone 14 Pro 首次將攝像頭提高到了 4800 萬像素,傳感器從上代的 1/1.67 英寸升級為 1/1.31 英寸,變大的傳感器自然會帶動后置攝像頭體積的變化。從樓斌 Robin 的 iPhone 14 Pro 拆機視頻中,就能直觀看到 iPhone 14 Pro 的后置攝像頭模組和傳感器都明顯大于上代。
圖片來源:@樓斌 Robin
此外,鏡頭對成像效果的影響也很大。手機攝像模組中的鏡頭組由幾片透鏡經過組裝形成,它們會互相矯正過濾,理論上鏡頭片數越多,匯聚光線的能力強,越能夠增強鏡頭解析力與對比度。但鏡片越多,也就難以避免地增加了攝像頭的厚度。
小米 10 Pro 5G | 圖片來源:小米
隨著人們對于手機拍照的要求越來越高,只有一個攝像頭顯然無法實現,因為手機內空間是有限的,無法安裝專業相機那樣巨大的變焦鏡頭,于是多攝像頭應運而生。
除了常規的主攝之外,超長焦、超廣角、人像、微距等攝像頭進一步使得相機模組膨脹起來。
更別說許多攝像頭還加入了光學防抖功能,使鏡頭模組進一步增大,攝像頭自然會更「凸出」。
手機后置攝像頭之所以凸起,除了相機模組厚度增加之外,還有手機厚度這個重要的影響因素。
因為智能手機始終朝著便攜的方向發展,在大哥大時代,手機厚度真的能抵得上「磚頭」。伴隨系統硬件不斷集成,技術不斷進步,如今的手機終于被壓縮到厚度 1cm 以內。
但如何在手機越做越薄的今天,讓鏡頭模組能夠不那么突兀,算是讓手機廠商們傷透了腦筋。
它們嘗試過改變相機模組的疊放位置,采用大電池增加機身厚度等方式,但總歸還是治標不治本。
于是嘗試打造更薄的相機模組,其中的典型代表便是液態鏡頭。
MIX FOLD 液態鏡頭 | 圖片來源:小米
液態鏡頭是一種動態調整透鏡折射率,或通過改變其自身曲率來改變焦距的新型光學元件。
在伺服馬達的驅動下,透明流體所模擬的「晶狀體」可以快速改變自己的形狀,從而改變光學參數,以此完成對焦過程。它能在更小的體積內實現更大的對焦范圍,比如讓長焦鏡頭也能用于微距拍攝。
同時由于不需要過多的玻璃鏡片作為光路傳輸的路徑,這就能一定程度上降低相機模組的體積和重量,緩解手機鏡頭凸起嚴重的情況。
但液態鏡頭的缺點同樣也不容忽視,尤其是成像的清晰度比不上傳統光學鏡頭,制造成本卻更高。
還有廠商嘗試使用潛望式變焦模組讓手機攝像頭回歸單攝,但成像質量和成本同樣讓它無法大規模量產。
總之,在目前的技術條件下,拍照好和攝像頭平坦,是一個無法兩全的事情,但好在各種技術研究還是讓我們看到了希望的曙光。