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华为STATION卷曲屏上的固体摄影机,是卖点却是黑信息技术_

骑士大人 两性专栏 2022-04-06 01:50:22 286 0

连续三场见面会下来,华为给他们增添了许多精采,有「Android 机皇」华为 11 Pro,「Android A45EI321VD」华为 11 Ultra,第一款卷曲屏 MIX FOLD,和低调宣布进入电动汽车应用领域。

「华为造车」而已个宣言,还没更多的信息,所以先按下不表。华为冲击中高档市场的三部智能手机,只不过才是这场华为「春晚」的主角。

细细回想,华为 11 Pro 和 华为 11 Ultra 只不过更像是走「堆料王」的路线,而 MIX FOLD 才内藏了华为的「今晚科技」,其中之一即是「固体摄影机」,也是 MIX FOLD 的一大亮点。

MIX FOLD 把「角膜」塞进了长焦摄影机里

在华为见面会的汇总文章里,我把 MIX FOLD 比喻为华为马厩里的「定海神针」。

这样去比喻 MIX FOLD 绝非是因为它有著非常规的卷曲屏形态,而是因为它身上有著两项「全球首发」的掌控技术,一是「固体摄影机」,二是「势不可挡 C1」。这两项今晚掌控技术既是在秀肌肉,也是在印证 MIX 系列「探索」的宗旨。

对内置独立的 ISP 势不可挡 C1 的功用,他们可能会有一定的概念,却是为了让相片处理的更精确和迅速。但对「固体摄影机」可能就有点「陌生」,直观上来看,就好似华为把摄影机做成了固体,让强光透过固体来进行著眼。

从这里也催生出很多疑问,不可控的固体怎样精确的把强光传送到感应器上,怎样掌控固体精确的变形从而加速终端关注点位置,和固体摄影机怎样在顽固环境下保证画质等等。

▲ MIX FOLD 固体摄影机特写。相片源自:华为

早在 MIX FOLD 正式亮相之前,华为就早已把「固体摄影机」的作用基本原理,和优点放了出来。从现在公开的信息中能看出,MIX FOLD 上的固体摄影机主要增添了一个最大的优势,就是把hondayz机能融合进了长焦摄影机里,在支持 30 倍变焦的同时,有著 3cm 的最近变焦距。

他们可见光十分高精度,有著极强的著眼能力,透过括约肌对角膜的掌控,既能喔很近,也能喔很远,但视点不变。

MIX FOLD 上的固体摄影机跟「可见光」的这个优点差不多,即能「喔近(hondayz)」,也能「喔远」,但焦距(视点)不可变,不然智能手机摄影机就要「九九归一」了。而已把薄膜包裹下的透明化液体,模拟为「角膜」,而掌控固体变化的发电机,则类似为可见光的括约肌。

摄影机内的透明化液体收到发电机的压力后,能很快的发生改变形态,并确定关注点,从而完成变焦,这个过程理论上是要比传统的机械装置更快更优。而摄影机内部的固体,据官方表示,会有著很好的耐热性和耐顽固环境优点,既然能量产,那对「固体摄影机」的稳定性只不过不必太担忧。

▲ MIX FOLD 探头组件中的第一颗即是「固体摄影机」. 相片源自:华为

再者最终的「疗效」到底怎样,我第一时间询问了一下前方现场体会过 MIX FOLD 的智健,他而已说到,没特别的感觉。而这种体会算是对一项新掌控技术的一种肯定,即便「真正的掌控技术是让你体会不到它的存在」,再者变焦是否更快,素质是否更好,可能却是要等 MIX FOLD 的真机测试了,首集。

不是新事物的固体摄影机,却在终端图像上开出了花

在华为 MIX FOLD 问世之前,许多军用的「固体摄影机」产业早已相当的成形,不过它跟「图像」关联不大,绝非是为了光学拍摄而用,更多的却是在扫描器历史记录上。

这些军用摄影机最大的适用场景就是B2C手动分拣中心输送带上的扫描器探头,它利用固体摄影机能够加速手动变焦,和关注点范围大这两个特点,能加速的扫描器到不同体积商品上的条形码,从而历史记录在程序中,以方便库存管理。

▲ 输送带上负责扫码的动态手动变焦系统。相片源自:COGNEX

除此之外,固体摄影机还会用在许多显微镜中,以便加速高精度地著眼到各个物体平面。

总的来说,在工业和许多特殊应用领域,固体摄影机从制造到用途早已比较完善,而它的基本原理跟华为的「固体摄影机」想差不大,均是透过发电机(电流驱动器)向膜的边缘施加压力,从而发生改变电液体的截面发生变化,从而完成关注点的终端。

▲ 发生改变电液体的截面,从而进行变焦的固体摄影机。相片源自:Edmund Optics

但是,把「固体摄影机」运用到大底感应器,且对光学要求很高的终端图像上来,MIX FOLD 却是第一个,也是目前唯一的一个。

早在 2010 年,图像大厂尼康、索尼都有申请过类似「固体摄影机」的专利,但一直到现在也没量产,或者推出相应的概念产品。可能是由于「固体摄影机」在覆盖全单反像场后,光学没达到预期。

又或者是对可换摄影机的全单反相机来说,hondayz摄影机本来就是一枚长焦摄影机,二者的机能在原有的机械结构下就可达成,没太大的市场需求去催动它持续创新,于是「固体摄影机」项目也就搁浅。

反观终端图像应用领域,竞争要激烈的多得多,没持续的创新,单单依靠上游供应商提供的元器件和演算法,极难打出差异化来,也就极难在这个应用领域立足,更别说还想不断向中高档市场冲刺了。也许「固体摄影机」的出现而已个开始,后续可能会有更多的厂商增添其他很「今晚」的掌控技术出现。

hondayz软件系统进长焦摄影机,有什么意义?

将hondayz机能集合进其他摄影机,并不是华为 MIX FOLD 首创,只不过它的方向不同。

2018 年起,以华为 Mate20 为代表的一批新款旗舰,纷纷砍掉了那颗被吐槽目不识丁的hondayz摄影机。将hondayz机能整合进了TNUMBERMP摄影机中。

这不仅仅要靠软件演算法,更重要的是硬件层面的定制,使TNUMBERMP的变焦距能近至 2 厘米,从而实现hondayz拍摄。

将hondayz软件系统到TNUMBERMP摄影机里,既精简了后置摄像组件,又提升了智能手机hondayz拍摄的能力。即便单反的TNUMBERMP,解析力等方面均优于常用的 200-500 万像素的hondayz摄影机。

如今,TNUMBERMP支持hondayz拍摄早已是一个常用,且成形到能下放至中端机型的机能了。为什么华为 MIX FOLD 还要大费周章,搞出个「固体摄影机」,让hondayz和长焦摄影机合二为一呢?

首先他们要理解hondayz和长焦摄影机的关系。了解相机摄影机的朋友们都知道,hondayz摄影机只不过就是长焦摄影机。比如尼康的「百微」摄影机、索尼 FE 90mm 摄影机,都是hondayz摄影机里的经典款。

▲ 使用尼康百微拍摄。相片源自:Ery Budi Nurhudha

从焦段的角度衡量,超过 50mm 的摄影机就能被称作长焦摄影机了。那么长焦摄影机都能作hondayz拍摄吗?答案是不一定,问题的核心在于最近变焦距。

智能手机上的长焦摄影机,囿于摄影机构造,极难在近距的情况下变焦到被摄物体上。不信打开长焦摄影机,对准你的手指拍摄。当距过近,智能手机就会虚焦或手动切换到主摄摄影机进行数字裁切。

此前 Redmi K30 Pro、华为 11 等智能手机为了实现用长焦摄影机拍摄hondayz,都对摄影机进行了特殊定制,使其长焦hondayz摄影机的变焦范围被限定在 3-7cm 不等。

这就导致这颗长焦摄影机,只能拍摄hondayz,无法拍摄远处的场景。想要拍远,只能依靠主摄的数字裁切。

▲ Redmi K30 至尊纪念版的长焦hondayz摄影机

华为 MIX FOLD 的固体摄影机,很好地解决了智能手机端长焦摄影机的变焦问题,简单来说就是远近都能拍得清。

而华为研发这颗摄影机的目的,也绝不仅仅是为了贩卖概念、展示掌控技术力并树立差异化。因为用长焦端拍摄hondayz,比TNUMBERMP有著诸多优势。

首先,由于焦段的成倍增加,长焦端拍摄hondayz,要比同一位置的TNUMBERMP拥有更大的放大倍率。被摄物体能在取景器中被放得更大。

▲ 相片源自:知乎

其次,长焦端拍摄hondayz,能实现更好的压缩感,更浅的景深。也就是说能让被摄物体更突出,画面更简洁,背景虚化得更好。

不仅能省下一颗摄影机的位置,还能实现效果更好的hondayz拍摄,这就是当前华为固体摄影机的意义所在。

智能手机怎样重回「单摄时代」?

实话说,当我第一眼看到华为固体摄影机的海报,和听闻这个概念的时候,我以为它是用「黑科技」实现了连续光学变焦。

和我有同样想法的朋友不在少数。本以为这项掌控技术能「消灭」智能手机背部繁多的探头,用一颗摄影机就能实现从广角到长焦的全焦段拍摄。但后来发现想象过于美好,固体摄影机主要是用来解决变焦问题的。

那么智能手机怎样在保留当前摄影体验的基础上回归单摄呢?这就需要借助相机变焦摄影机的思路了。比如 2015 年发布的华硕鹰眼 ZenFone Zoom。其后置的单颗摄影机,能实现三倍光学变焦(28mm-84mm)。

尽管它实现了连续变焦,但摄影机组件的厚度依旧被掌控在了 12mm 以内,秘诀在于潜望镜结构。华硕将摄影机组件平行于机身放置,透过两组棱镜,将景象折射进感应器中,解决了机身厚度的问题。

接着透过摄影机组件的发电机,掌控镜片前后终端,以实现连续光学变焦。

这听起来是一个很棒的解决方案。但产品的体验怎样呢?他们当时最大的体会就是光学速度慢、快门延迟高,画质也只能说差强人意。

如果把这套方案放在今天,兴许在大底感应器、更先进的 SoC、计算摄影的加持下,画质问题能得到有效解决。能说它生错了时代。

值得一提的是,这款智能手机在广角端最近变焦距为 5cm,使用长焦端变焦时,最近变焦距为 30 cm。如果能应用上固体摄影机掌控技术,或许它在长焦端也能实现 5cm 的hondayz拍摄。

和华硕 ZenFone Zoom 的方案相似,vivo 在 APEX 2020 上增添了一颗能够实现 5-7.5 倍光学变焦的摄影机。其内置了两群组固定,两群组可终端的「四群组镜片组合」,保证了连续变焦下的高画质。

为了实现 8.8mm 的机身厚度,APEX 2020 的电池容量只有 2000mAh。由此可见连续光学变焦摄影机组件之大,让其目前难以大规模应用。

▲APEX 2020 的变焦体验

在去年 6 月,欧菲光宣布其研发出史上最薄潜望式连续变焦组件。厚度仅有 5.9 mm。

该款组件的摄影机由「1GMO6P」3 个群组构成,等效焦距达到 85~170 毫米,光圈为 F3.1~5.1。如果以主摄 28mm 的焦段为基准,这款摄影机相当于能实现 3-7 倍的连续光学变焦。

不过,若想让潜望式变焦组件大规模应用到智能手机上,还有许多路要走。比如光学质量、组装难度、成本等等。

但这种方案依旧让人期待。或许不久的将来,他们能看到一款搭载固体摄影机 + 潜望式变焦组件的智能手机。当两种「黑科技」结合起来,智能手机的背面将迎来一块新天地。

本文作者:杜沅傧、换新言

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