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小米首发液态镜头,这次方向真的对了吗?


作者:本站收录 来源:雷科技 2021-03-30 13:39:26 填写您的邮件地址,订阅我们的精彩内容:

摘要:液态镜头技术,可能要在小米手机上率先实现了。

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3月25日上午,小米官方微博宣布旗下最具黑科技色彩的MIX系列即将回归,根据之前的预热以及业内人士爆料,全新的MIX将会采用折叠屏设计,并有望成为小米史上售价最贵的可量产手机。



同日下午,小米官媒又丢出了一枚重磅炸弹,那就是新一代的小米MIX将会全球首发液态镜头,要知道之前一直宣传要用上液态镜头的手机是华为旗下的影像旗舰华为P50系列。



其实不难发现,今年的手机影像,在大底已经很难再有突破,计算摄影稳步发展的情况下,硬件方面的发力主要就集中在镜头上。不管是打出双主摄、双长焦的宣传,还是在超广角以及微距镜头的升级,又或是跟徕卡、蔡司、哈苏这些相机厂商的合作,本质上都是为了提升手机镜头的素质。手机拍照要实现进一步跨越,下一步所需要攻克的就是镜头技术。

液态镜头,“手机人眼”?

液态镜头是一种使用一种或多种液体制成的无机械连接的光学元件,可以通过外部控制改变光学元件的内部参数,有着传统光学透镜无法比拟的性能。简单来说就是透镜的介质由玻璃变为液体。更准确地来说就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。



华为所申请的液态镜头专利

根据小米官方的解释,这颗液态镜头就像是在手机镜头中装入了“人眼的晶状体”,我们之所以能够无缝调节焦距,正是因为眼球中的睫状肌能够自动调整眼球中晶状体的弧度。



而液态镜头的效果也大致与眼球相同,能够实现焦距和焦点的变化,简单来说就是将一颗焦距极长的长焦镜头变成一颗可远可近的“动态镜头”,甚至可以实现超近距离的微距功能。如果在遇到一些需要快速切换对焦对象的情况时,比如从数十米外的景物切换到眼前几厘米的小物体时,液态镜头就可以通过改变液体的压力来调整焦距,从而实现变焦,而在变焦过程中,从凸面到凹面也仅需几微秒,相比起如今的机械变焦快的不是一点半点。



就以目前的商用成果来看,液态镜头大致可分为渐变折射镜头、液态填充式镜头以及电润湿效应镜头,前面两者由于体积较大,结构十分复杂,应用到手机镜头上的可能性较低,因此电润湿效应镜头的原理会更加接近小米公布的液态镜头技术。



其原理如图所示,整个液态镜头在正常情况下为一块完整的凹透镜,当其受到110V电压的刺激后,液面就会发生变化,形成一个凸透镜,产生所谓的聚光效果。变焦范围宽、响应速度快、结构简单是其最大的优点,但110V的电压对于手机来说还是偏高了些,如何将驱动电压控制在一个手机可接受的范围内,是目前小米所遇到的最大难题。

液态镜头的优势何在?

熟悉手机的用户可能清楚,想要让手机有更好的无损变焦效果,就要在手机上添加像单反镜头一样的体积很大的摄像头,来获得空间改变镜组间镜片的距离。近两年手机厂商们为了让自己的手机能够拥有超强的变焦能力,一个个拼命地把一块超大的潜望变焦模组塞入手机内部,实现了3倍、5倍乃至10倍的光学变焦能力,虽说最终的拍摄效果尚可,但其带来的代价就是手机变得尤为厚重。



因此相比起传统光学镜头,液态镜头的优势就十分明显,第一,其能够在一定程度上降低相机模组的体积和重量,也能够降低手机本体的重量;第二,液态镜头由于不需要过多的玻璃镜片作为光路传输的路径,在体积缩小的同时还有望改变手机镜头凸起严重的情况,也有助于手机实现一体化的设计方案;第三,液态镜头不需要额外的机械装置让其保持聚焦状态,只需要极小的电压即可实现变焦和定焦,理论上也会更加省电一些。



一旦液态镜头能够在手机上成功商用,这或许会是手机影像发展又一次革命性突破,甚至说其能够成为新的杀手锏技术也不无可能。

未来可期,但还不到时候

但我们需要知道的是,第一个提出液态镜头概念的既不是小米也不是华为,早在2005年就有厂商想将液态镜头用于手机摄影,但最后由于良品率等问题一直没有实现量产。根据网上可查询到的资料来看,液态镜头的缺点大致如下:通光孔径小、杂散光多、成像的清晰度相比传统光学镜头要差一些、制造成本高等等等等,光是一个清晰度问题就能够让消费者对其说“No”,更别说其还会大幅度提高制造成本等其他问题了。



右为实验中的电润湿效应镜头

三星、索尼、佳能等影像巨头其实在2010年时就曾申请过相关专利,但一直没有商用量产估计也是因为考虑到诸多原因。因此对于小米这家年轻的企业来说,想要让这颗所谓的液态镜头达到可商用并且“好用”的水准,小雷个人认为可能还有些困难。

不过,无论如何,手机厂商们愿意在影像方面下如此大的功夫,对于消费者来说都是一件好事。试畅想一下,在未来的某一天我们使用的手机摄像头不再突出,能在手机越做越薄的趋势下还能实现光学变焦,能够拍清楚更远的物体,而这一切的功臣,很有可能就是即将量产的液态镜头。



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