下周二,蘋果秋季發(fā)布會就要來了,iPhone 16 系列也會一同揭開它「神秘」的面紗。
給神秘打上引號,是因為這臺還未發(fā)布的設(shè)備,已經(jīng)被曝光得七七八八:藍(lán)綠粉新顏色、拍攝新按鍵、豎向排列新鏡頭、新的鈦合金顏色。
可能大家最期待的,就只剩下價格,以及終于更新的 AirPods 和 Apple Watch。不過,一條 MacRumors 的最新爆料,還是引起了不小的討論:
iPhone 16 Pro 及以上型號,將配備 5 倍變焦。
去年 iPhone 15 Pro Max 發(fā)布后,專屬的 5 倍變焦,成了各大媒體影像評測的聚焦點。一年過去了,雖然對 5 倍的評價褒貶不一,但正面反饋還是居多,畢竟焦距長一段,玩法多一點。
那這顆 5 倍長焦真的給 iPhone 的影像帶來了質(zhì)的飛躍?為什么它能成為 16 Pro 的專屬鏡頭?焦段的擴(kuò)充又不止蘋果一家,為啥就它的討論度最高?
這一切還得從一項技術(shù)說起:四重反射棱鏡。
長焦那些事兒
先說結(jié)論:15 Pro Max 升級長焦后,拍照效果有了顯著地提升。
過去一年,我身邊買了 iPhone 15 Pro Max 的朋友和同事,很多都開始在朋友圈炫耀,自己的 iPhone 終于能拍月亮了。比起 14 在晚上拍出的大燈泡,15 Pro Max 拍的月亮細(xì)節(jié)更豐富,也和真的更貼合。
▲ 圖片來自:Reddit.
很多喜歡航空展和打鳥的網(wǎng)友,用新 iPhone 記錄了一些轉(zhuǎn)瞬即逝的精彩時刻,即使沒有專業(yè)的設(shè)備,也能拿起手邊的蘋果救救急。
去年我們在首發(fā)評測時,發(fā)現(xiàn)這顆 5 倍長焦鏡頭,暗光下也能正常開啟拍照,也支持夜間模式。憑借強(qiáng)大的算法,在噪點滿滿的預(yù)覽框按下快門,你能得到一張色彩真實、清晰干凈的照片。
雖說蘋果的長焦更新進(jìn)度相較于同行,好像又慢了半拍,但也算拉齊進(jìn)度,給出了一份不錯的答卷。在蘋果終于想起在長焦距上下功夫的時候,手機(jī)鏡頭的發(fā)展,其實已經(jīng)經(jīng)歷了好幾個階段,而且?guī)缀趺磕甓紩胁煌母纶厔荩?/p>
2021 年,超廣角越來越強(qiáng),超長焦風(fēng)光不再;
2022 年,底大一級壓死人,計算攝影新賽道;
2023 年,高像素潛望式申請出戰(zhàn),玻塑混合鏡頭恐成未來;
今年,軟硬件攜手發(fā)展,一手堆料,一手 AI,風(fēng)格化攝影開始出圈。
長焦鏡頭也在這幾年里,經(jīng)歷了「重視-失寵」后,迎來了自己的第二春,VIVO 甚至直接把潛望式鏡頭作為了 X100 Ultra 的核心賣點。
那為何手機(jī)需要更長的焦距?值得我們展開講講,而且也能幫助我們理解 iPhone 四重反射棱鏡這項「黑科技」。
聊長焦鏡頭,就得先了解焦距對成像的影響。「焦距」在傳統(tǒng)相機(jī)中,指透鏡中心到光聚集之焦點的距離;而在手機(jī)上,則是鏡片光學(xué)中心到 CMOS(或 CCD)等成像平面的距離。
▲ 圖片來自:Google
焦距的長短,會直接影響成像目標(biāo)的大小。短焦距對應(yīng)大視角,畫面中所包含的元素也就越多;長焦距對應(yīng)窄視角,畫面會聚焦在某個或某幾個對象上,不過相應(yīng)的也可以把遠(yuǎn)處的物體拍清楚。
▲ 圖片來自:Google
傳統(tǒng)相機(jī)上的變焦鏡頭,就是通過鏡頭的伸縮調(diào)整焦距,以此來適應(yīng)不同的拍攝要求。變焦鏡頭相較于定焦,適用的場景更廣。多勞者多能,多能者也更壯實——體積較大,不便攜帶又成了變焦鏡頭讓攝影師抓狂的煩惱。
而手機(jī)上的長焦鏡頭,其實是變焦技術(shù)制約和發(fā)展的共同結(jié)果。
一方面,技術(shù)進(jìn)步了,能把鏡片、傳感器等元件造得更小巧,使得更多碩大的傳統(tǒng)鏡頭技術(shù),能縮小尺寸走上手機(jī)。
但另一邊,又因為手機(jī)體積的限制,和對便攜性的追求,不得不把原來一個變焦鏡頭,拆分成若干個焦距不同的定焦鏡頭,來間接實現(xiàn)光學(xué)變焦的效果。
鏡頭的分工搞定了,體積也縮小了,但是另一個難題也相應(yīng)出現(xiàn):光在手機(jī)鏡頭里的折射路徑變短了,焦距就不夠了,達(dá)不到長焦鏡頭對焦距的要求。
所以在手機(jī)數(shù)個鏡頭中,最難搞定的,往往是焦距和光路最長的長焦鏡頭。如果采用傳統(tǒng)相機(jī)上的直立式長焦,的確會更省工夫,但會帶來兩個棘手的問題:
- 光學(xué)畸變和色散嚴(yán)重
- 鏡頭模組的厚度會「更上一層樓」
現(xiàn)在看起來「渾身毛病」的直立式長焦方案,正是手機(jī)上的第一代長焦,由 iPhone 7 Plus 率先使用,后來華為 P20 Pro 等機(jī)型上也用過,最后礙于要好的成像就要縮短焦距、要拉長焦距就會有很多衍生問題等,最后逐漸被廠家放棄。
大家放棄的是方案,但對長焦的探索從未止步,第二代長焦——潛望式鏡頭,也就是在這個節(jié)點,開始走上智能手機(jī)。
潛望式長焦,是通過兩塊三棱鏡(有些是一塊),讓光線進(jìn)行一次或數(shù)次反射,把光路在手機(jī)縱向的傳播,改成橫向傳播,從而增加光路行程,進(jìn)而增加了長焦鏡頭的焦段。
因為這種方案參考的是潛水艇上潛望鏡的工作原理,因此也就有了「潛望式」的說法。
說「潛望式是為了解決直立式的短板」其實也不為過,因為在橫向空間的拓展,使其解決了一代長焦的煩惱:
- 像距更大,傳感器就能用上更大的;
- 空間夠大,有條件配備更復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)和防抖模塊,成像質(zhì)量進(jìn)而變好;
- 在同等厚度的模組里,潛望式的焦距可以比直立式的更長。
當(dāng)年華為 P30 Pro 在搭載了潛望式長焦鏡頭后,擁有了 5 倍光學(xué)、10 倍混合和 50 倍數(shù)碼變焦的能力,影像也成了華為手機(jī)的最大賣點之一。
后來幾乎每家的旗艦機(jī)型都陸續(xù)跟進(jìn)了潛望式長焦,但是主攝鏡頭最大 48mm 的焦距和長焦 120mm 中間的跨度太大,導(dǎo)致在 3 倍、4 倍變焦拍攝時的成像效果不佳,切換到 5 倍長焦的視角又太小。
針對這些向著更好前進(jìn)的反饋,廠家又在初代潛望式長焦的基礎(chǔ)上優(yōu)化出了兩條技術(shù)路線:潛望式光學(xué)變焦鏡頭,和雙長焦。
先說明一點,現(xiàn)在幾乎所有廠家在宣傳的「光學(xué)變焦」其實不是真正意義上的連續(xù)光學(xué)變焦,而更像是數(shù)碼變焦,只有在 0.6 倍、1 倍、5 倍這些特定焦距下,鏡頭相互切換工作時,才算是光學(xué)變焦。
索尼 Xperia 1 IV 是市面上為數(shù)不多在手機(jī)上實現(xiàn)真正光學(xué)變焦的機(jī)型,它的潛望式長焦就支持了等效 85-125mm 的連續(xù)變焦。
OPPO Find X7 Ultra 走的則是雙長焦的路線,用更多的定焦鏡頭,間接實現(xiàn)了長焦距多焦段的拍攝能力。
如果潛望式是一個趨于完美的方案,也不會有廠家逐漸對其無感、放棄,甚至冷落了長焦鏡頭。因為體積、大底、焦段,是手機(jī)潛望式鏡頭的又一個不可能三角——無法同時滿足三者。
即使強(qiáng)如索尼做到了真·光學(xué)變焦,受限于成本問題,也沒辦法成為大多數(shù)的選擇。而 iPhone 15 Pro Max,去年火就火在這一點上。
四重反射棱鏡
我們來捋一下上面的邏輯:
手機(jī)追求更全面的拍攝效果必須要有長焦鏡頭→長焦需要有更大的空間來延長光路從而提升焦距→潛望式比直立式更適合長焦鏡頭因為手機(jī)的橫向空間更寬敞
但從目前旗艦機(jī)型的重量,和鏡頭模組的厚度看來,潛望式仍然不是最優(yōu)解。
剛才講到,潛望式鏡頭是通過一個或兩個三棱鏡,讓光先偏轉(zhuǎn) 90° 與手機(jī)橫向平行,通過光學(xué)系統(tǒng)的矯正后再偏轉(zhuǎn) 90° 打到傳感器上完成成像(有些品牌只有一個三棱鏡,光只偏轉(zhuǎn)了一次,所以傳感器是垂直放在手機(jī)里面的)。
iPhone 15 Pro Max 走出了另一條路:四重反射棱鏡。
傳統(tǒng)潛望式中的每個棱鏡只能讓光發(fā)生一次偏轉(zhuǎn),但蘋果運(yùn)用了光在棱鏡中在一定入射角能實現(xiàn)全反射的原理,把入射光打到一塊四棱鏡的內(nèi)部,讓光線在棱鏡中發(fā)生四次偏轉(zhuǎn)反射。
從傳統(tǒng)潛望式 90° 的反射,改為單棱鏡四次反射,有幾個顯而易見的好處:
- 光的反射次數(shù)越多,更容易增加焦距,滿足長焦的要求;
- 四棱鏡比起三棱鏡更薄,機(jī)身厚度也能降低;
- 傳感器「躺」在手機(jī)主板上,橫向空間更大。
當(dāng)然這里只是簡單地把大致原理概述了一點,棱鏡當(dāng)中還有很多復(fù)雜的工藝,比如鍍膜防漏光、開槽防眩光等技術(shù),都是四重反射棱鏡里必不可少的元素。
在我們翻閱這份專利文件時,發(fā)現(xiàn)了另一個有意思的事兒。四重反射棱鏡的發(fā)明人,不出意外的也不是蘋果,而是一位名叫?Takeyoshi Saiga 的日本光學(xué)工程師。蘋果在早些年就動用鈔能力將這項技術(shù)收入麾下,不得不再次感嘆這家公司的超前眼光和技術(shù)布局。
而且,摘賀丈慶還在另一篇專利文件里面,對四重反射棱鏡進(jìn)行了升級。
光看這張專利圖,不難發(fā)現(xiàn)棱鏡的主體還在,但不一樣的是新方案將反射棱鏡一分為二,而且中間斷開的部分不是平整切割,而是凹凸不平的球狀表面。
沒錯,摘賀丈慶把之前放在棱鏡正上方的棱鏡模組,和棱鏡完全融為一體,原來偏厚的鏡片組合,現(xiàn)在就只剩下一塊鏡片了,手機(jī)的厚度也可以在新設(shè)計下,變得更薄。
不得不佩服改良版四重反射棱鏡的腦洞,真巧妙。
不知道即將發(fā)布的 iPhone 16 Pro 會不會用上相同的技術(shù),不過從已經(jīng)曝光的參數(shù)來看,16 Pro 和 15 Pro 的厚度完全一致(8.25mm),估計這項黑科技離真正商用,還有一定距離。
而且這種結(jié)構(gòu)的長焦鏡頭,也不都是優(yōu)點。比如四重反射棱鏡的確能讓手機(jī)平衡好焦距和厚度,但是多次反射后的到達(dá) CMOS 的進(jìn)光量會衰減得更多,如何解決夜景拍攝噪點過多的問題,可能是 16 Pro 的一道大題。
另外,單棱鏡是一個很新的創(chuàng)意,但還談不上先進(jìn),因為這是蘋果為了重量厚度長焦焦距「既要又要」的妥協(xié)技術(shù)。為了這顆棱鏡和厚度控制,15 Pro Max 的底,相較于其他品牌,還是偏小了。
而且,眾多 iPhone 15 Pro Max 的用戶在過去一年陸續(xù)反饋,這顆長焦鏡頭的觸發(fā)距離,實在是過于嚴(yán)謹(jǐn),要離目標(biāo)將近 90cm 才會切換到長焦鏡頭,小于這個距離 iPhone 大概率會自動切換成主攝拍攝。
長焦微距是今年的新趨勢,看看下個星期,蘋果會怎么做。
雖說這些問題通過堆料換個大底、加個模組就能輕松解決,但我們得記智能手機(jī)是平衡的技術(shù)和藝術(shù),在追求性能和手感的路上,總有人要讓讓步。
不過能確定的是,iPhone 16 Pro 和 Max,都將采用四重反射棱鏡。作為消費(fèi)者,一般很少去關(guān)注技術(shù)過程,我們更在意的是新技術(shù)在結(jié)果上會帶來哪些提升。
起碼從 iPhone 15 Pro Max 近一年的使用反饋來看,四重反射棱鏡讓手機(jī)的長焦擁有了更多的可能性。
特別是今年也開始大談特談 AI 的蘋果,應(yīng)該會把硬件的新技術(shù)和軟件的新算法,結(jié)合得更加緊密,期待通過四重發(fā)射棱鏡技術(shù)的加持,iPhone 16 Pro(Max) 的人像再有新突破,長焦還有新體驗。
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