為什么說 iPhone 16 最大的賣點,是一塊鏡子?

為什么說 iPhone 16 最大的賣點,是一塊鏡子?
2024年09月04日 18:00 愛范兒

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.

▲ 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

▲ 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

▲ 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。

iPhone鏡子
新浪科技公眾號
新浪科技公眾號

“掌”握科技鮮聞 (微信搜索techsina或掃描左側(cè)二維碼關(guān)注)

創(chuàng)事記

科學(xué)探索

科學(xué)大家

蘋果匯

眾測

專題

官方微博

新浪科技 新浪數(shù)碼 新浪手機(jī) 科學(xué)探索 蘋果匯 新浪眾測

公眾號

新浪科技

新浪科技為你帶來最新鮮的科技資訊

蘋果匯

蘋果匯為你帶來最新鮮的蘋果產(chǎn)品新聞

新浪眾測

新酷產(chǎn)品第一時間免費(fèi)試玩

新浪探索

提供最新的科學(xué)家新聞,精彩的震撼圖片