攝像頭做平還是突出 裡面隱藏這些學問

2017-08-02 05:38:00 作者：常亮

手機攝影這幾年越來越火的同時，廠商也在攝像頭的硬體配置上狠下功夫。從單攝到雙攝，從數碼變焦到光學變焦，一系列新技術的加入讓人們忘了曾經風靡一時的數碼相機。雖然手機的拍照質量照比微單和單反差距依然巨大，但如果只是日常用途的話其實已經完全足夠。

攝像頭做平還是突出 裡面隱藏這些學問

另一方面，智能手機也在逐漸纖薄化。雖說前幾年最薄手機的名號有那麼一點惡意競爭的意思，總的說來智能手機的發展趨勢必然是越來越薄，如今7mm的厚度大概是很多廠商選擇的一個理想方案。那麼問題來了，一邊是為了提升畫質往攝像頭模組裡裝更多東西，一邊是兼顧美觀、手感和便攜性，手機廠商如何協調二者的關係呢？

發布會上純平攝像頭已經成為賣點之一

這兩年的手機發布會上對攝像頭的描述部分，除了一如既往說參數、擺樣張之外，攝像頭是否突出也成了一項考核指標。通常，手機廠商會將「攝像頭做平」作為一個賣點加以宣傳，時間久了，一部分消費者也產生了「攝像頭做平就是好」等類似的認知。那麼，攝像頭真的如廠商說的那樣做平就是好嗎？攝像頭平不平與哪些因素有關？這是我們接下來要聊的東西。

在一些廠商的宣傳話術里，「攝像頭做平」至少意味著「美觀」這一優勢。這點也不是沒有道理，畢竟兩款產品放在一起，攝像頭突出的手機怎麼看或許怎麼看也沒有做平的那款看著舒服，而且在攝像頭做平就意味著整機厚度一致，否則在跑馬場一般平坦的機身背面出現一塊高地，看起來也稍顯彆扭。其實攝像頭做平還有一個好處就是減少保護鏡片磨損，如果是突出的鏡頭，放在桌面上的時候磨損的概率會增大。

剛剛發布的小米5X選擇了攝像頭略微凸起的設計

但是下面這點是我們要注意的：攝像頭平不平和畫質沒有任何關係。並不是說做平了畫質更好、突出了畫質就不好，反過來也是一樣，二者沒有必然的聯繫。那麼話說回來，廠商明知道做平攝像頭更好看，為什麼還會做突出呢？這裡面就涉及一些技術層面的難言之隱了。

我們知道在攝像頭模組當中鏡頭負責匯聚光線，而感光元件（CMOS）負責收集光線信息。現在手機上面使用的感光元件其面積大多非常小，小到比你的手指甲還小，而專業相機上面使用的APS-C畫幅和全畫幅CMOS，它的面積是手機上面CMOS的十幾甚至幾十倍。具體的尺寸差異。大家可以看上面這張圖來體會一下。

手機攝像頭成像原理（圖片來源sensorway）

幾種常見的CMOS面積對比（圖片來源佳能中國）

而對應的，更大面積的CMOS需要更大面積的成像圈與之匹配。為了不讓最終輸出的照片因為成像圈太小出現暗角和黑邊，鏡頭的法蘭距（焦平面與CMOS的距離）就必須拉長，這也就意味著鏡頭的尺寸必然增大。想在大幅增加CMOS面積的同時保持原有的鏡頭長度還不產生暗角，這幾乎是不可能的事情。

另一方面，我們知道手機內部的鏡片不僅僅是一兩片，通常會是5-6片組成的鏡片組。一旦鏡頭長度增加，如果想保持對色散和邊緣畸變等因素的控制，就必須要增加鏡片組來抵消掉這種影響。而增加鏡片組的同時，攝像頭模組的體積也會增大。

如果鏡頭與CMOS成像圈不匹配就可能出現照片黑圈（圖片來源微信公眾號GUGU攝影）

所以如果用一句話概括上面的觀點就是——感光元件面積越大，鏡頭體積越大，二者成正比關係。所以，有些時候並不是廠商不願意做平攝像頭，而是實在兼顧不了成像質量和設計美觀。如果做平吧，CMOS面積太小鏡片組少成像質量有影響，不做平吧手機賣相不好影響銷量，廠商也頭疼。

如今市面上在售的智能手機，即便聲稱自己是旗艦拍照手機，它的CMOS尺寸也很難超過1/2.3英寸。這個尺寸是早年消費級數碼相機（俗稱卡片機）的常用尺寸，對智能手機來說，這個尺寸基本可以兼顧纖薄外觀和相對不錯的畫質，所以成為多數廠商的選擇。而諸如諾基亞1020和808那樣的大底CMOS智能手機基本上已經銷聲匿跡了，原因是它們的攝像頭突出的可不是一星半點而是一大塊。

針對這個問題手機廠商也在努力尋找出路，現在很火爆的彩色+黑白雙攝像頭方案在一定程度上彌補了CMOS過小的缺陷。通過一枚黑白攝像頭記錄細節信息，並與彩色攝像頭進行數據融合，一組兩枚鏡頭所呈現出的成像效果相比傳統的一枚後置鏡頭要好不少。更重要的是這種設計考慮到了手機厚度的要求，平行排列的兩個鏡頭組不會增加手機的厚度，這樣既可以讓手機繼續做得纖薄，又能給相對大容量的電池留出放置的空間。

彩色+黑白雙攝一定程度上彌補了畫質缺失

OPPO 5倍無損變焦鏡頭模組渲染圖

還有一種辦法是考慮潛望式鏡頭，它利用折射鏡在機身內驅動鏡片橫向或縱向變焦。由於把光路從水平折射成了垂直，這樣相當於讓光學系統與機身實現了平行設計，機身厚度可以大幅減小。像今年初OPPO發布的5倍無損變焦技術其實就採用了潛望式鏡頭的設計原理，一方面拍得更遠，一方面鏡頭還不突出。

你問100個廠商，100個廠商都會說要做漂亮好看的智能手機，但有的時候畫質和美感確實難以兼得，所以才會出現一些攝像頭突出的產品。在了解了光學結構和鏡頭成像的一些原理後，作為消費者的我們或許可以理解廠商們的用心。當然隨著技術的進步，畫質和美感兼得的那一天應該也會離我們不遠。如果你對於手機拍照有什麼想了解的，歡迎在下面的留言區域留言，也隨手給這篇文章點個贊。

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