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像素:越多越好?智能手机多摄像头发展困境分析

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近年来,多摄像头已经成为智能手机的标准配置。无论采用什么多镜头组合方案,1000元以上的智能手机都配备了两个以上的后置摄像头。然而,随着智能手机摄像头数量的增加,许多用户也开始质疑手机背后多摄像头的实用性。

多就是好吗:解析智能手机多摄发展困局

小米11采用三摄设计

一方面,目前大部分手机后置摄像头的成像效果主要取决于主摄像头的成像水平,其他大部分摄像头只能起到辅助作用;另一方面,很多人认为一些机型的多摄像头模块中的一些镜头属于追赶镜头。这些镜头不仅不能完成高质量的独立成像,也使得手机后置摄像头模块的设计更加困难。而且近期可以发现,各大厂商的旗舰新机不再追求多个摄像头的数量。比如小米11就只有三台摄像头。那么手机多摄像头模块的发展遇到了怎样的瓶颈,未来会走向何方:

在讨论这个问题之前,多摄像头技术的发展将简要回顾一下手机背后的多摄像头模块的发展。多摄像头技术出现之初,主要是为了解决智能手机拍摄时的焦距问题。相对于可以通过望远镜镜头进行换镜头或光学变焦的专业相机,无法改变焦距一度成为阻碍手机拍照能力进步的难题。

多就是好吗:解析智能手机多摄发展困局

专业相机通过伸缩镜头进行光学变焦

为了解决这个问题,一些机型曾尝试在智能手机的后置摄像头模块上增加可伸缩镜头结构,但这种笨重复杂的结构显然不适合日益轻薄的手机设备。因此,智能手机上的多摄像头解决方案已经成为解决这个问题的主流解决方案,这就是为什么早期的双摄像头手机大多由长焦和广角镜头组成。

在手机后置多摄像头的开发过程中,出现了很多路线和技术方案,比如多摄像头同时成像,一张照片最终合成,或者是专门辅助主摄像头成像的辅助镜头等。以及多摄像头方案设计,用多摄像头实现多焦点覆盖。

虽然不同的多相机成像方案各有优势,但从实际应用的角度来看,越来越多的旗舰车型仍然是采用多焦覆盖的多相机方案进行设计。在传统摄影领域,习惯上把镜头的焦距分为广角、标准、中焦距和长焦距。如果手机的后置摄像头模块覆盖了这些焦段,用户可以认为已经实现了全焦段覆盖。

多就是好吗:解析智能手机多摄发展困局

iPhone焦段示意图

多镜头技术的应用对手机摄影能力的提升产生了突破性的影响。它不仅使智能手机拥有超广角和长焦镜头,还可以借助辅助镜头实现微距、超远距离拍摄和人像模糊等拍摄效果。用户可以通过点击移动电话来切换到期望的焦点片段或效果。

随着多摄像头技术的困局技术和产品的发展,多摄像机方案设计中暴露出许多问题。比如很多机型的主摄像头成像质量远高于其他焦段,导致同一部手机在不同焦段的成像质量差异很大;虽然多摄像头设计大大扩展了手机可以拍摄的焦距,但由于每个镜头都是固定焦距,用户在拍摄两个镜头中间焦距时成像质量还是不好;而且摄像头也给手机背面的设计带来了很大的挑战,后置摄像头背面的布置也成为了手机设计的核心因素。

多就是好吗:解析智能手机多摄发展困局

iPhone 12 Pro Max摄像头模组

事实上,多摄像头解决方案开发中的各种问题的核心在于“空间”问题。目前,智能手机机身内部空间不足已经成为制约智能手机发展的关键问题,手机后置摄像头也不例外。

比如你想让手机后置摄像头在不同的焦段保持主摄像头级别的成像质量,那就意味着每个镜头都要配备一个主摄像头级别的传感器,对于手机内部空间来说显然是非常困难的。

多摄像头技术的未来空间有限的背景下,如果继续发展手机多摄像头技术,已经成为各大厂商应该思考的问题。从最近推出的新机来看,在现有的技术条件下,减少手机摄像头数量,提高各个镜头的成像水平,是目前的主流发展趋势。

多就是好吗:解析智能手机多摄发展困局

OPPO Find X2 Pro超广角镜头

OPPO Find X2 Pro,2020年推出的OPPO旗舰机型,采用三次拍摄两个“主摄像头”级镜头的设计,有效提升了超广角焦段的成像;iPhone 11和iPhone 12的Pro版本都选择搭载三个成像级别基本相同的镜头传感器,以保证不同焦段的成像质量一致;最近,新发布的小米11也采用了三摄像头设计,以实现更小的后置摄像头模块尺寸。

多就是好吗:解析智能手机多摄发展困局

iPhone 12 Pro摄像头模组

此外,还有许多技术方案仍在研发中。比如以液体镜头为代表的内部变焦方案,可以让手机只用一个主摄像头覆盖多个焦段;或者小型化的望远镜镜头设计也可以帮助手机实现更多的后置摄像头设计。但是这些新技术还在开发中,短期内预计无法量产。

总结对于大多数用户来说,智能手机是最常用的拍摄设备。配备多摄像头的智能手机行业为用户的摄影创作提供了更多的可能性。用户使用智能手机创作时,不再局限于广角主摄像头的焦距限制,可以获得类似专业相机的灵活性。

但由于手机内部空间有限,预计未来智能手机的后置多摄像头设计一般会采用不需要太多镜头提高成像质量的技术路线。

小米11(8GB/256GB/全网通/5G版) 骁龙888,WiFi6增强版,LPDDR5满血版,一亿像素,2K  AMOLED柔性屏,心率检测

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