如何做好手机拍照？OPPO可能找到了正确的方向

　　2000年11月，夏普在日本推出了一款运营商定制手机JSH04。尽管这款机型的造型即便在当时来说也算不上美观，性能和彼时的机皇诺基亚9110相比简直不值一提，但是其却凭借着一个极为重要的技术创新，被永远地留在了史册上。
　　因为，它是全球首款具备拍照功能的手机。
　　回溯历史不难发现，自从手机加入了摄像头以来，各大厂商在如何让手机拍照效果更好这个问题上，基本已经经历了三个阶段。即最早疯狂迷信像素阶段，后来唯算法和AI至上论阶段，以及如今重归硬件探究、重视大底和高素质镜头的阶段。
　　老实说，其实并不能责怪厂商过去在手机影像设计上走过的弯路，毕竟每个时代都有当时客观的技术条件限制。但问题就在于，对于如今的顶级拍照手机来说，当定制CMOS已经接近1英寸大小，当AI算法已经几乎把ISP的能力用到极限，当10bit甚至12bit这种超出民用显示设备能力的色彩格式都被用于手机的影像系统时，还有什么办法才能够给手机的影像表现带来大的突破呢？
　　2021年8月19日下午，OPPO用一段仅有19分钟的未来影像技术发布会，公布了他们最新一批即将投入量产的影像技术。除了我们三易生活此前就已经报道、分析过的新一代屏下摄像方案外，其他三项技术则是首次对外公开。
　　并且更有意思的是，在仔细品味OPPO这三个新的影像技术后我们发现，OPPO从这些技术中所透露出的研发方向，很有可能代表了智能手机影像发展的下一个阶段，一个更加务实、同时也更令摄影爱好者熟悉的阶段。
　　首先，OPPO公布了他们全新的传感器像素设计
　　首先，我们先从OPPO的新款CMOS传感器看起。众所周知，对于如今的智能手机来说，超大底的发展基本已经走到了瓶颈，因为更大的传感器面积必然会增加法兰距，从而导致需要实用更厚的镜头模组、更凸起的相机模组，以及更厚的机身。但如果不增加CMOS传感器的面积，则物理层面上的单像素感光能力又很难得到提升。
　　那么有没有什么新办法，能在不加大CMOS面积的前提下增加感光能力呢？答案是有的。那就是修改传感器的像素布局，在传统RGGB像素间隙里塞进不感应颜色，只感应光线强度的W白色像素，将其变成RGBW结构，这样就能大幅强化CMOS的感光能力了。
　　当然，加入W白色像素并非没有代价。一方面，它会降低CMOS最终实际参与RGB成像的像素数量，就意味着要想维持解析力，RGBW传感器本身就得足够大，像素足够多。另一方面，传统的CMOS传感器是RGGB四个像素一组，但加入白色像素之后，相邻的四个像素里必然无法同时包含RGB三原色，这就会影响到成像质量，甚至产生伪色和摩尔纹。
　　为了解决以上的这些问题，OPPO一方面在他们的新款RGBWCMOS传感器里采用了硬件四像素合一设计，将传统的四组像素（也就是实际上的16个感光单元）合为一组来成像，从而保证每一组像素单元，都有完整的RGB三原色和大幅增加感光能力的W像素，以消除摩尔纹现象。另一方面，通过在感光单元间加入像素隔离层，解决了不同色彩单元间的相互干扰问题，提升了成像纯净度。并且值得一提的是，硬件四像素合一的计算是直接在CMOS上完成，所以无需手机的移动平台进行特殊适配，就可以兼容各种不同型号的机型。
　　其次，OPPO带来了智能手机长焦望远的大变化
　　在手机镜头设计方面，OPPO今天也公布了一个大招，那就是真正支持85mm200mm等效焦段间，进行连续光学变焦的潜望式变焦镜头。
　　要知道，虽然现在不少机型已经用上了变焦多摄设计，但对于几乎所有的手机而言，所谓的变焦只不过都是在几颗不同固定焦距的镜头间切换而已。但这就会带来两个明显的缺点，一是不同的镜头光学素质不同，导致变焦后照片色彩会发生变化，看起来很不自然；二是对于那些位于两颗镜头之间的焦段，实际上还是靠算法裁切、放大来进行的数码变焦，所以必然会造成一定的画质下降。例如，如果一款手机有1倍、3倍、10倍三颗变焦镜头，那其拍摄2倍或5倍这些中间焦距时，画面细节的损失就会比较明显。
　　但是，OPPO的连续光学变焦镜头就可以解决这一问题。因为它内部真正设计了数组可以运动的光学变焦镜片，在长行程的变焦马达驱动下，变焦镜片在镜头内部移动就能实现无需裁切、无需算法放大，真正的光学放大变焦效果了。
　　不仅如此，在这个连续光学变焦镜头内部，OPPO还使用了两枚真正的玻璃材质镜片来提升光线透过率。事实上对于现阶段的智能手机来说，几乎都是采用的轻质塑料镜片来制造镜头，往往用上玻璃镜片就已经算是极大的素质提升了。
　　最后，OPPO还首创了智能手机防抖的硬件新方案
　　OPPO今天公布的最后一项手机影像新技术，是关于防抖。众所周知，目前手机的光学防抖结构基本上可以分为三种，第一种是只在镜头内部设计一块防抖镜片，靠镜片反向抖动来实现的镜头防抖，其好处在于防抖镜片很轻，所以防抖驱动机构可以很小，成本也不高，因此也是最常见的设计。但它的缺点就在于，防抖镜片只能做上下左右四个方向的运动，所以只能实现两轴防抖。
　　第二种设计，是在相机系统最末端的CMOS周围安装防抖驱动装置，通过驱动CMOS旋转、倾斜、偏转来实现传感器防抖。因此其需要更大功率的防抖电机，成本高于第一种设计，但好处就在于传感器的可动范围比镜头更大，因此可以应对左右倾斜、水平滚转、上下偏转这些镜头防抖无法应对的抖动类型，也就是三轴防抖。
　　第三种设计，则是将整个相机模组包裹起来，在模组外部使用四组磁动模组令其悬浮，从而实现云台防抖。这种防抖的好处在于完全不会导致光轴偏移，有利于实现更高的画质，但缺点也很明显，会限制整个拍照模组的重量和面积，导致手机很难实现超大底及超多镜片的设计。
　　正因如此，OPPO今天提出了智能手机的第四种防抖方式，就是镜头传感器的双重光学防抖设计。通过在镜组和CMOS上同时布置主动防抖结构，OPPO的这一光学防抖技术可以实现比传统防抖性能高65的效果。同时，也使得它可以同时应对多达五个方向轴上面的抖动，并且防抖补偿精度也比传统仅有镜头防抖的机型高出3。5倍。
　　以上这些都不是新技术，但为何却只有OPPO能做到
　　RGBW传感器像素结构、内置电机和重视镜组素质的连续可变长焦镜头、镜头和传感器都带有防抖结构的五轴光学防抖。在今天OPPO公布的这三大影像新技术中，不知道大家有没有发现共同点？
　　没错，它们很明显地都受到了传统相机领域优秀设计的启发。例如RGBW传感器，早在2012年和2016年就分别由索尼和佳能曝光过相关专利；比如内置变焦电机，变焦时镜头整体长度不改变的内变焦镜头，其实已经是很多高端单反长焦头上的经典设计；更不要说镜头和机身同时带有防抖、且可以协同运作的设计，正是最近几年奥林巴斯、松下等M43阵营无反厂商，颇为得意的创新设计之一。
　　换而言之，OPPO其实是在用他们的设计和工艺，将传统相机上那些或有前途、或已经被证明有效的影像技术，成功小型化，并精密地移植到了智能手机中。而相比于已经很难再继续发展下去的大底，或是玄而又玄、还可能有副作用的AI，这些源自高端相机的技术，至少看起来的确是要靠谱了很多，也确实有可能为未来的智能手机影像体验带来巨大的改变。
　　然而这样一来新的问题就出现了，以上这些影像技术，在相机领域早已不是什么新东西，照理来说，其他厂商也完全可以进行借鉴学习。可为什么在OPPO此次的未来影像发布会之前，我们并没有看到类似的技术公布呢？
　　一方面，成本和生产的难度可能是其中的重要原因之一。另一方面，从今天OPPO在发布会上公布的一些细节中不难发现，他们很早就开始对像素排列方案、光学防抖结构，长焦变焦技术进行探索和商用。就拿变焦这件事来说，OPPO迄今为止已经推出过两代超长焦变焦机型，也已经试制过采用多颗长焦镜头进行接力的方案，最终才下定决心做连续光学变焦模组。
　　所以OPPO显然并不只是有率先量产新技术的财力和勇气，更为重要的是，他们本身在手机拍照这件事上起步就足够早，经验积累得也足够多。或许正是因为这样，OPPO才在最后选择了一条返璞归真的影像设计道路，同时这些也可能是到目前为止，我们在手机上看到的最靠谱的影像设计方案之一。
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