什么是潜望式摄像头

摘要 潜望镜自1647年开始讨论,于1854年发明,在世界大战中广泛使用,现在又成为头条新闻,因为苹果在其一款iPhone15设备中配备了潜望镜摄像头。...

潜望镜自1647年开始讨论,于1854年发明,在世界大战中广泛使用,现在又成为头条新闻,因为苹果在其一款iPhone15设备中配备了潜望镜摄像头。也就是说,这就是iPhone15ProMax。非MaxPro版本不会实现此相机技术,因为常规尺寸的设备上没有足够的空间。为什么潜望镜占用更多空间?继续阅读。

在我们开始这次技术之旅之前,让我们先强调一下为什么这是苹果相机游戏规则的改变者:潜望式镜头系统为用户提供了比数码变焦更强大的自然(光学)变焦功能(例如从主镜头进行裁剪和放大))。

iPhone15Pro配备了焦距为77毫米的强大3倍长焦摄像头,而iPhone15ProMax则更进一步,配备了焦距为120毫米的5倍光学变焦。可以这样想:与主摄像头相比,“5倍”光学变焦可为您提供5倍的光学放大倍率。因此,120毫米非常适合特写镜头、远距离捕捉野生动物或运动:它为您的艺术家提供了许多创造性的机会来探索。

苹果将​​iPhone15ProMax中的潜望镜设计称为“创新的四棱镜设计”,并补充说,还有组合光学图像稳定和自动对焦3D传感器移位模块,这是苹果迄今为止最先进的稳定系统。四棱镜捕获来自镜头的光线,通过玻璃结构将其反射四次,并通过使其传播更长时间,实际上在镜头和传感器之间创建了实现变焦魔法所需的分离。如果所有这些听起来很复杂,请不要害怕,只要继续阅读,我们就会用最简单的术语进行解释。

在我们进一步讨论之前,我们最后一次了解一下干燥的技术规格。新款120毫米潜望式镜头配备了25%的大传感器(与iPhone14ProMax中的传感器相比)、100%聚焦像素和明亮的f/2.8光圈。大多数摄影师肯定会欣赏这款120毫米f/2.8镜头,因为这是严格的肖像标准。规格已经足够了!

潜望镜基础知识

潜望镜作为一项光学发明的起源可以追溯到几个世纪前。直到最近,我们大多数人还认为它是潜艇上“透明的管子”。如今情况有所不同,手机用户经常在头条新闻中遇到“潜望式摄像头”一词,甚至拥有带有此类摄像头的手机。

用最简单的术语来说,可以将其视为一种特殊的镜头系统,为您提供额外的光学变焦功能。通常,光学变焦是通过将镜头元件移动到距图像传感器更远的位置来实现的——您想放大得越多,该元件就必须移动得越远。但当然,没有人想要一部带有巨大镜头模块的手机。潜望镜系统使用非标准设计和镜头对准(侧面)解决了这个问题。因此,它为您提供“真正的”光学变焦而不是数字变焦。差异是巨大的,但让我们再讨论一下。

什么是潜望式摄像头(以及为什么很高兴在iPhone15ProMax上看到潜望式摄像头)

数码变焦与光学变焦

在引入二级(和或更多)摄像头设置之前,标准手机背面只有一个摄像头。它有点像瑞士军刀工具:它用于室内、室外拍摄、肖像、快照,几乎所有东西。不过,用户时不时地必须拍摄远处或很小的物体的照片。这时人们就会了解到数字变焦的痛苦:当您从单摄像头设置中放大图像时,质量会下降并且伪影会增多。简而言之,这就是数码变焦。您拍摄一张照片,剪掉拍摄对象的周围环境,然后放大图像的剩余部分。裁剪出具有更高百万像素数的图片会产生更好的效果,但它仍然远不及光学变焦。

光学变焦则完全不同。是的,毫无疑问它也会导致图像质量下降,但它非常微妙,总体上无法与数码变焦相比。顾名思义,光学变焦之所以成为可能,是因为镜头本身的光学变化。同样,要实现奇迹,也存在物理限制和先决条件:镜头的前部元件必须距离传感器更远(传感器是捕获场景并将其从光转变为零和一的地方,这就是由设备在屏幕上变成美丽的图像)。

具有光学变焦功能的小工具的最佳示例是您妈妈的傻瓜相机。还记得那个紧凑的东西上曾经突出的镜头吗?现在,除了一些极端的例外情况(我们将在下面列出),手机制造商对生产带有4英寸管的设备的想法并不着迷,该设备从背面伸出,必须不间断地延伸和收回。这就是品牌诉诸于通过潜望镜相机实现长焦功能的原因。它们可以节省空间,并且不会将您的手机变成突变体。

什么是潜望式摄像头(以及为什么很高兴在iPhone15ProMax上看到潜望式摄像头)

潜望式摄像头如何工作?

TL;DR:潜望镜相机使用棱镜/镜子组合将光线反射90度,并将其通过镜头元件发送到传感器上。它用于放大目的。如果你能在iPhone15ProMax面世时对其进行拆解,你就会发现潜望式摄像头的特别之处:首先,它通常有一个矩形的前部元件(即使没有镜头,你也可以看到它)

。设备被拆卸),与其他相机(它们是圆形的)不同。然而,iPhone15ProMax采用圆形前镜片,而不是矩形。很有异国情调。

在潜望镜相机单元中,有一个棱镜(或角度镜),可以将光线反射并重定向到侧面。光线穿过相邻的透镜元件,最后到达传感器。请注意,由于元件的方向,传感器垂直于手机背面而不是平行放置。可以这样想:如果“常规”传感器背向背面,则潜望镜传感器面向侧面按钮。同样,与镜头的矩形前元件一样,在iPhone15ProMax上情况并非如此,传感器确实是平行的。

当然,没有什么是完美的,也有缺点。是的,潜望镜阵列是以紧凑性的名义使用的,但这是在“厚度”方面。这种奇特的相机占用了大量的内部空间,只是侧面,因此在较小的手机中,一些组件和功能最终必须移动或移除,以便为潜望镜腾出空间。由于潜望镜光学方案,还可能存在图像模糊和变暗等问题,但技术进步足够快,可以最大限度地减少这些问题。

配备潜望式摄像头的著名型号

在我们谈论一些使用潜望式摄像头系统的著名手机型号之前,我们先来介绍一下带有突出的类似相机变焦镜头的光学变焦怪物。由于这些天您根本看不到这种设计,因此您可以放心地假设它们在销售和受欢迎程度方面表现不佳(至少在美国和欧洲)。我们正在谈论三星的GalaxyKZoom和GalaxyS4Zoom。这两款设备均配备10倍光学变焦镜头(24-240mm,相当于标准35mm)、氙气闪光灯、光学图像稳定和三星玻璃。两个设备中安装了不同的传感器,因此百万像素数有所不同:总计16兆像素与20.7兆像素。

第一个配备潜望式摄像头的主流设备是华为P30Pro(2019),它带来了卓越的变焦功能。然而,有些人还记得远古时代,特别是2004年,当时夏普902手机(具有2倍光学变焦)出现,互联网声称它是第一款在相机设置中采用潜望镜技术的手机。考虑到第一款拍照手机几年前才上市,这令人印象深刻。

如今,景观中布满了潜望镜。人们可以选择三星GalaxyS23Ultra(或S22Ultra)、GooglePixel7Pro(或Pixel6Pro)、HonorMagic5Pro、OPPOFindX6Pro等。

现在,您可以在苹果最新的旗舰产品中获得一款:iPhone15ProMax。做出明智的选择!

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