五年砺剑,华为双长焦惊艳回归!
简单先回顾华为P系列的发展史,再看看这次!双长焦回来了朋友们!
真的等了太久了,5年一晃而过,有点恍惚感。这个世界和5年前已经有了非常非常多的变化。但当华为手机再次拿出双长焦时,我不知道你的感觉如何,我反正是很有些感慨,一些企业一些人还在这个快速变化的时代笃定坚守着文明的方向。
说回这次的专利,其实华为手机很早就做了双长焦,并且双长焦那一代的P40Pro+和Mate40Pro+的用户一度成为华为旗舰手机最强钉子户。我本人也用了大约2年半左右的Mate40Pro+,说真的,有一个光学10x,在很多场景下都会让我的拍摄更加游刃有余,而对于喜欢斗蛐蛐望远的个别用户,也有了炫耀的谈资。
这下终于回来了。
时隔5年再现江湖的华为双长焦,必然不可能仅仅是目前市面上能看到的、华为曾经已经采用过的一支3X左右直立小低长焦+一支5X-6X左右的潜望长焦——这样的方案是无法保证3X左右的画质尤其是暗光画质;又或者是双潜望,在6X左右的焦段以更小光圈和更小传感器尺寸牺牲望远和暗光画质。
那么有没有一种可能,让同一块大底传感器能同时作用于2支不同焦段的长焦,以实现类似相机换镜头一样的效果呢?
实际上在电影领域,这样的设计已经早就问世,哪怕是在近期,也有Multi Turret(上图)这样的新玩意儿诞生。但这样设计的坏处是非常明显的,太大,并且太重。
那么目前业内的双长焦,比这个方案更好吗?其实不会,不仅太重,而且实质当你用一支长焦拍摄时,实际上是浪费了另外一直长焦的传感器的——当然人像模式除外。
并且由于两块传感器的尺寸、型号、甚至是厂家都有可能不同,那么手机多摄多传感器的老毛病——一致性问题就会更加突出。
所以我想华为的天才工程师们一定是灵机一动,与其必然有一套完整的长焦模组会不怎么被用上、与其反复调整两个长焦CMOS的成像风格一致性,不如用上面电影机的思路,做一个镜头切变机械结构,用同一块CMOS来接两条可变光路的画面岂不美哉?
关键是,他们真的做出来的。这是非常典型的only HUAWEI can do,极强的技术储备和人才储备,丰富的精密制造工艺经验,以及用于创新敢为人先的企业精神和领导支持,让这种振奋行业的新鲜玩意儿,往往诞生在华为旗下。
Part.1
说回这个专利,在我能看懂的内容里,大概能发现这样一些明显的收益。首先是同一块传感器不存在任何双长焦成像的一致性问题。哪怕是第二镜组可能受限于体积存在一些相场不足导致的裁切,但毕竟是投射在了跟第一镜组同一块传感器上,以往那种切换第二长焦镜头导致的画面色彩、曝光、乃至动态范围噪声色深等综合画质的差距将不符存在。真正能让第二长焦实现类似第一长焦的画质,这是非常可观的收益。
其二是显著减小模组体积。
毕竟传统双长焦方案下,以体积最大的双潜望为例,两个潜望模组+不小的传感器组合会占据非常夸张的手机内部空间,以至于让目前主流的安卓Ultra都必须在ID上做成Mate系列开创的圆形Deco,以实现模组的堆叠。这在某种意义上也限制了手机的ID设计,许多注重手感,介意外观的用户已经连续吐槽当前主流Ultra过于雷同的形态。因此为了保持Pura系列一直以来的轻薄手感和独树一帜的ID设计,通过共用CMOS的设计来减小双潜望模组的大小,是华为坚持摄影和美学都要的必然选择。只不过这个创新真的是太亮眼了!从专利的侧视图可以看出,似乎两个长焦共用了一个内对焦后组(当然这文本实在是太硬核时间太短真的看不明白),而通过第一棱镜的前后移动实现了焦距的变化。
也就是说,假设我的猜测正确,那么与其说这是完整的2个光学镜头,不如说是有着2个前组聚光,能够通过潜望镜上下切换入瞳位置而实现焦距变化的同一支镜头。
这样的设计,不仅节省了一块传感器,和传统两支独立镜头组成的双厂家比,甚至是两只镜头的部分光学镜组都共用了。
从这个意义上看,这更像是同一支镜头的2个焦段切换,让我想起了这支镜头。
(Leica Tri-Elmar 28-35-50)在同一支镜头上做出三个光学焦段,并且不需要切换镜头即可实现变焦,这不就是↑吗?
只不过是折叠光路因此做了2个入瞳,本质上压根儿就是一支镜头,通过第一潜望镜的移动实现焦距的切变。
我只能说——天才啊!!!!!!!
其三是可以使用同样的传感器防抖技术。看了第二个专利怎么着也能意识到这次斜置的传感器必然能带来非常强的防抖角度,尤其是俯仰轴上可以做到很稳,而这样的技术必然会造成传感器本身的体积增大,而如果搭配大底,雪上加霜,则往往只能用于第一长焦,也就是更短的那只。但矛盾之处在于,更长的那只长焦,往往需要更大的传感器和更强的防抖。否则实用性会大打折扣。因此行业的解决方案往往都是二选一,要么保证人像焦段3X附近的超大底+传感器防抖实现拍人最美;要么保证更长焦段的长焦使用大底和超强防抖,保证望远足够好,那么更近的第一长焦实用性就必然打折。
当然也有技术实力超群的,选择一个既不是3X也不是5X或10X的焦段,做到极致的细节算法来兼容。但这必然是比不过双光路单sensor,保证了足够大的传感器和足够强的防抖情况下,保证两个光学倍率的成像品质和防抖能力。
并且稍微仔细看这个斜置传感器的设计,第二棱镜和传感器组件完美搭配,一个躺在底部折叠光路,一个挂在斜上接受光线成像。这又是空间利用上的一个奇迹。
传统大底潜望,受限于sensor本身的宽度而无法垂直于手机机身——因为各种部件加起来已经比手机厚度更大——因此往往只能躺着,跟手机机身平行,这就要求至少2组侧投影三角形的棱镜来实现光路的折叠。但这样的问题无非是你三角形的棱镜,一定会浪费斜面上方的空间。
但这次的神奇棱镜,把光线反射到右上角红框区域内的传感器里,那么整个模组的空间就得到了更有效的利用。
天才啊!而且你别看光路专利里右上角似乎还是空的,等你看第二专利,就知道这部分其实是一个梯形投影的完整传感器模组。
天才啊!!!
这个神奇的反射光路真的大有说法,特别期待发布会之后的技术解析,看看到底怎么设计的出来的。
实在是天才!
Part.2
稍微展望一下,我觉得这个设计离连续光变也就是一步之遥。
假设这里做的不是利用第一棱镜前后固定位置推移的双目,而是一个单目滑槽在这两个镜头之间移动呢?
是不是某种意义上就实现了有效的变焦。
或者这么想,正是因为光路被折叠,所以通常是前后伸缩的连续变焦镜头,在这一份专利里体现呈了双目的左右移动。那要是单目连续移动呢?岂不是就?
当然,对于手机这种需要支持抗摔、防水等能力的便携设备来说,做出一个可以移动的镜头前组,恐怕对材料制造工程带来了巨大的挑战。滑槽如何防水?镜头两侧的遮光材质用什么?这可能都是目前精密制造的前沿困难。
抛开这个专利,我们前瞻一下效果:Pura80Pro+已经预热外观,Deco上看是典型的大底单目长焦。那么这个专利,我想必然是用在Pura80Ultra上吧。
我们可以想象一下Pura80Ultra的影像到底强到什么地步?
1.斜置超大底+超大防抖角度,不论是暗光拍摄还是长焦视频都能实现非常离谱的手持效果。
2.超大光圈第一长焦——这次双目长焦的第一镜片看似也有一组类似P60Pro的聚光镜片,应该也能有更强的聚光能力。
3.高度一致的成像风格,让第二长焦的效果媲美第一长焦。
4.无惧暗夜的全场景启动。有了这么强悍的聚光能力和传感器尺寸以及防抖,我们再也不担心暗光场景第一长焦不启动用主摄裁切的问题,而第二长焦也理应在绝大多数城市暗光条件下放心打开,实现绝佳的全场景长焦运用。
5.不负责任的焦段猜测。第一长焦大概率延续目前的3X-4X左右的倍率,而第二长焦应该在10X左右——这一套焦段设计已经在5年前的王者身上别充分证明了!3X+10X,就是最实用最强大的组合。而我想每一个怀念3X+10X的用户都会在此刻感到无比兴奋——这一切都回来了,那个称霸2020年的华为影像旗舰阔别5年终于回来了!
6. 基于如此强横的长焦能力,软件配套也会跟上——更猛的长焦月色(长焦月色于P60Pro首次提出),更好的日间长焦风驰闪拍能力,搭配AI云增强,更强的超望远效果等等。
Part.3
最后的最后,从行业角度聊几句:
Only HUAWEI can do。
这真的是奇思妙想的神奇实现,抄不来,根本抄不来。
不仅有着一堆专利限制着这么神奇的结构被轻易模仿,更有着天堑一般的制造门槛和调教难度。所以自研这个事儿吧,它一定是会滚雪球的。别看着华子遇到外部困难暂时没有办法获得所谓最先进的半导体供应,但他们之前一骑绝尘抱着里程碑往前走的积累,可都没闲着啊。
从最早的P20Pro 3倍长焦到P30Pro 5倍潜望长焦、到双旗舰40系列统治多年的双长焦,到Mate50RS上率先登场的长焦微距和Pura70上的超聚光微距长焦,华为在长焦侧的投入一直没停过。而清晰明了的XMAGE 光机电算四大模块也一直在齐头并进。
我想在2025年这个时间点,也应该出现一波华式黑科技突破想象了。
而眼看着就要到头的移动影像,也确实非常需要这样神奇的技术突破,给到用户新鲜的体验,给到厂商们竞争的动力。而如果我们放眼全球,不难看出,也就只有我国的制造业能够给消费者提供如此大跨步的创新了,在一个国际产业格局已经完全重塑的今天,我相信更多更强更猛的前沿设计/精密制造/体系革新会持续大范围地出现在我们的土地上。幸甚至哉,见证着这一切。
五年砺剑,华为双长焦惊艳回归! [ 这么快P80了,P70 d都还没入手了。。。 想入手一个
