华为 P40 Pro+ 的十倍光变是怎样实现的？

来源：爱范儿  作者：陈文俊

从过去的数字变焦、混合变焦，再到今天的光学变焦，手机的远摄能力正如它们的性能一样在不停变化。

在过去，我们的手机只能记录下眼前的东西，如今随着两倍、五倍、十倍、五十倍、一百倍变焦倍率的出现，手机的远摄能力正如单反相机换上了长焦摄像头，就连数百米外的景物也能纳入取景框内。

当然，为了能让相机拍得更远，手机的传感器性能、摄像头数量、变焦能力、算法也在不断进步，尤其是变焦技术，自手机具备变焦功能开始，变焦技术就已经发生过三次变革。

与此同时，变焦技术的升级也在不断影响着手机的形态。

数字、混合、光学变焦，它们都是什么东西？

光学变焦指的是摄像头内的光学结构镜片组，通过改变镜片的相对位置从而确定摄像头焦距长度。

随着光学变焦的倍数增大，其焦距越长，摄像头画面就能拍摄到更远处的景物，而且其画质依旧保持无损，屏幕上呈现出的就是传感器 100% 接收到的实像画面。

这一技术更多地被应用到传统的相机设备上，通过光学结构的方式来实现焦距的变化，则需要为镜片组留下足够长度的移动空间。

但高集成的智能手机，受限于体积和内部空间排布，要想在手机内放入一个硕大无比的光学变焦摄像头模组，是一件无比困难的事情。

▲ 诺基亚 808 纯景 . 图片来自：DPReview

「芬兰巨人」诺基亚曾经将光学结构引入到手机当中，试图引领移动摄影的高质量潮流，让手机也能获得如传统相机那样的拍照能力，但最终效果却不尽人意。备受消费者诟病的，还是因为硕大的光学结构模组并不美观，更重要的是这与手机越做越纤薄的道路相违背。

曾担任诺基亚成像技术部门主管 Juha Alakarhu 在接受采访时也表示：

「在 N93 之后，我们也曾打算将光学变焦功能放入 Nokia 808 Pureview 当中，经过长时间的努力研制出的光学变焦模组在图纸上看起来很美丽，但实际的制造工差却会眼中降低实际使用时的性能。」

▲ Juha Alakarhu. 图片来自：Windows Central

相较于光学摄像头的物理结构，数字变焦则存在于软件算法层面，实现起来更加简单，因而被广泛应用到手机上。

数字变焦是在相机传感器所拍摄到的全像素画面基础上，将局部区域的像素点面积增大，从而实现对该区域的图像显示进行电子放大到整个画面。

这个过程就像是我们拍摄了一张图片之后，进入到相册查看这张图片，然后双指缩放将局部位置放大，紧接着按下截图按钮生成放大后的图像。

由于数字变焦只是将单个像素在屏幕上显示的面积增大，画面清晰度会随之直线下降。所以，数字变焦的成像效果和真正的光学变焦效果并不可同日而语。

在模组体积和成像素质之间要寻找一个绝佳的平衡点，这也就催生了「混合光学变焦」技术的出现。

如今，智能手机往往会采用多个不同等效焦距的摄像头，例如超广角、广角、长焦摄像头的组合，来实现由广角到长焦的覆盖。

▲ 混合变焦工作原理

至于混合光学变焦中「混合」的含义，则是选择用机内算法将手机光学变焦和数字变焦技术糅合起来，在多枚不同等效焦距摄像头之间，通过「接力」的方式来实现全焦段的覆盖。

▲ 在手机厂商优化下，混合变焦的过程几乎能做到没有卡顿感

若将这一套手机混合光学变焦模组类比到单反相机上的话，则相当于是将多枚定焦摄像头放到了手机之中。但在其进行变焦的过程中，相机的混合变焦算法会介入，促使整个变焦过程保持顺滑流畅。

广角端范围的拍摄一直都是智能手机的长项，反而焦距更长的广角摄像头意味着要占据手机内部更多的空间，这一技术难点一直都让手机厂商们感到头疼不已。

对此，「潜望式摄像头」的出现，让手机的多倍光变有了新的可能。

华为 P40 Pro+ 的十倍光变是怎样实现的？

在前文中，我们提到了三种变焦方式的区别，成像画质最好的莫过于是结构最复杂、占据面积最大的光学变焦。尽管这种变焦方式会给相机模组增加一定的厚度，但换来的高画质远摄也是其余两种变焦模式不可比的质量。

（编辑：应用网_阳江站长网）

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