新iPhone更丑了,摄像头为啥非得凸出来?

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· 2022.09.30 09:00

为什么手机摄像头总是凸出来?

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新iPhone更丑了,摄像头为啥非得凸出来?

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图片来源@视觉中国

图片来源@视觉中国

钛媒体注:本文来源于微信公众号硬核看板(ID:yhkanban),钛媒体经授权发布。

iPhone 越来越「丑」了。

作为 iPhone 14 系列主打卖点的「灵动岛」,原本在发布会之后便获得疯狂追捧,但真机发售之后却「翻车」不断,罗永浩甚至直言苹果灵动岛很丑。

图片来源:@财经网科技

不仅如此,后置摄像头也更「丑」了,比上代大了一圈,凸起程度更加严重,看起来十分突兀。

图片来源:@老爆科技

凸起的摄像头不仅让手机变得像跷跷板,还增加了摔坏的风险,就连苹果店员也深知这一点。但为什么各大手机厂商还偏要一条路走到黑?

图片来源:@科技新一

01 从“拍得到”到“拍得好”

首先我们先来回顾下手机摄像头的发展史。

数码圈有一张流传甚广的梗图:大家印象中十年前的手机是诺基亚功能机,然而真正十年前的手机已经是智能机 iPhone 4s。

图片来源:央视网青年

手机摄像头出现的时间同样比你想象的更早,都要追溯到上世纪了。

1999 年,全球第一部搭载摄像头的手机京瓷 VP-210 上市。但它的拍照功能过于鸡肋——摄像头只有 11 万像素,最多存储 20 张 JPEG 照片,并只能通过电子邮件分享出去。

京瓷 VP-210 | 图片来源:维基百科

但这却让各大手机厂商看到了内置摄像头的新商机,开始纷纷为手机配备摄像头。

根据报道,2003 年底,全球售出超过 8000 万部拍照手机,《纽约时报》称拍照手机销量已经超过数码相机。

2004 年,市场研究机构 Canalys 指出,第三季度全球手机市场中,拍照手机占据了 2/3 的出货份额。

不过早期的拍照手机像素都在几十万左右,让手机「拍得到」是最主要的目标。但随着手机产业爆发,人们对于手机拍照、摄像的要求越来越高,不但想要拍得到,更想「拍得好」。

为了让手机能够「拍得好」,厂商们开始借鉴专业相机领域经验,增加像素数。因为一般来说,像素数代表着图片清晰度,像素数越高,图片越清晰。

于是各大厂商在像素上你争我赶,200 万、500 万、800 万、1200 万……

直到 2012 年,诺基亚推出搭载 4100 万像素摄像头的 808 Pureview,功能机时代的像素之争才落下帷幕。

诺基亚 808 Pureview | 图片来源:GSMArena

02 手机摄像,不止镜头

可越来越强大的拍照能力,也伴随着显著的副作用——摄像头越来越凸了。

但曾经厚如板砖的大哥大,早已被压缩成了只有几毫米厚的手机,为什么到了手机摄像头就无能为力了?

要解答这个问题,得先弄清楚手机的拍照原理。手机想要完成拍照,靠的不只是我们看见的镜头。

被拍摄物通过镜头,将生成的光学图像投射到传感器上,然后光学图像被转换成电信号,电信号再经过模数转换变为数字信号,数字信号经过 DSP 加工处理,再被送到手机处理器中进行处理,最终转换成手机屏幕上能够看到的图像。

这套流程需要 PCB 板(印刷电路板)、镜头、固定器和滤色片、DSP 、传感器等部件的协同作用。

图片来源:《高像素 CMOS 手机摄像模组关键技术研究》

这些分别是摄像头模组的结构部分、电路部分、光学部分、输出部分、辅材部分,它们各司其职,负责捕捉光线、处理信号、传递信号。为了实现更好的拍照效果,通常某一部分或者几部分的体积就会相应增加。

在提到拍照时,总会说「底大一级压死人」,这个「底」就是 CMOS 传感器,它是摄像头的核心结构。

传感器是一种用来接收通过镜头的光线,并且将这些光信号转换成为电信号的装置。感光器件面积越大,捕获的光子越多,感光性能越好,信噪比越低,最终成像效果就越好。于是手机传感器尺寸就要不断提升,这就带动了相机模组尺寸变大。

iPhone 14 Pro 首次将摄像头提高到了 4800 万像素,传感器从上代的 1/1.67 英寸升级为 1/1.31 英寸,变大的传感器自然会带动后置摄像头体积的变化。从楼斌 Robin 的 iPhone 14 Pro 拆机视频中,就能直观看到 iPhone 14 Pro 的后置摄像头模组和传感器都明显大于上代。

图片来源:@楼斌 Robin

此外,镜头对成像效果的影响也很大。手机摄像模组中的镜头组由几片透镜经过组装形成,它们会互相矫正过滤,理论上镜头片数越多,汇聚光线的能力强,越能够增强镜头解析力与对比度。但镜片越多,也就难以避免地增加了摄像头的厚度。

小米 10 Pro 5G | 图片来源:小米

随着人们对于手机拍照的要求越来越高,只有一个摄像头显然无法实现,因为手机内空间是有限的,无法安装专业相机那样巨大的变焦镜头,于是多摄像头应运而生。

除了常规的主摄之外,超长焦、超广角、人像、微距等摄像头进一步使得相机模组膨胀起来。

更别说许多摄像头还加入了光学防抖功能,使镜头模组进一步增大,摄像头自然会更「凸出」。

03 相机模组“减肥”难

手机后置摄像头之所以凸起,除了相机模组厚度增加之外,还有手机厚度这个重要的影响因素。

因为智能手机始终朝着便携的方向发展,在大哥大时代,手机厚度真的能抵得上「砖头」。伴随系统硬件不断集成,技术不断进步,如今的手机终于被压缩到厚度 1cm 以内。

但如何在手机越做越薄的今天,让镜头模组能够不那么突兀,算是让手机厂商们伤透了脑筋。

它们尝试过改变相机模组的叠放位置,采用大电池增加机身厚度等方式,但总归还是治标不治本。

于是尝试打造更薄的相机模组,其中的典型代表便是液态镜头。

MIX FOLD 液态镜头 | 图片来源:小米

液态镜头是一种动态调整透镜折射率,或通过改变其自身曲率来改变焦距的新型光学元件。

在伺服马达的驱动下,透明流体所模拟的「晶状体」可以快速改变自己的形状,从而改变光学参数,以此完成对焦过程。它能在更小的体积内实现更大的对焦范围,比如让长焦镜头也能用于微距拍摄。

同时由于不需要过多的玻璃镜片作为光路传输的路径,这就能一定程度上降低相机模组的体积和重量,缓解手机镜头凸起严重的情况。

但液态镜头的缺点同样也不容忽视,尤其是成像的清晰度比不上传统光学镜头,制造成本却更高。

还有厂商尝试使用潜望式变焦模组让手机摄像头回归单摄,但成像质量和成本同样让它无法大规模量产。

总之,在目前的技术条件下,拍照好和摄像头平坦,是一个无法两全的事情,但好在各种技术研究还是让我们看到了希望的曙光。

参考资料:

  • [1]胡昌军,鲁大鹏,鲁谦,刘景景.高像素CMOS手机摄像模组关键技术研究[J].池州学院学报,2016,30(03):60-63.DOI:10.13420/j.cnki.jczu.2016.03.0014.
  • [2]肖强.智能手机的图像传感器及其应用[J].集成电路应用,2017,34(03):64-66.DOI:10.19339/j.issn.1674-2583.2017.03.016.
  • [3]刘芮,李墨天.手机摄像头的突围与反击[J].中国工业和信息化,2021(08):78-83.DOI:10.19609/j.cnki.cn10-1299/f.2021.08.011.
  • [4]二十年了,手机终于打败相机.ZEALER.
  • [5]液态镜头到底是何方神圣?.雷科技
  • [6]杜沅傧、换新言.小米 MIX 折叠屏上的液态镜头,是噱头还是黑科技?.爱范儿
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    没啥可改进的了就只好从镜头上使劲了

    2022.10.02 06:47 via iphone
  • 手机就是个工具,只要实用就好

    2022.10.01 23:56 via pc
  • 不好看,还增加了摔坏的风险

    2022.10.01 19:56 via pc
  • 为追求机身的薄度,想不凸出来都难

    2022.10.01 07:25 via iphone

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