正在阅读：新一代望远镜？揭开华为P30p超远变焦的奥秘新一代望远镜？揭开华为P30p超远变焦的奥秘

　　[太平洋网络求真实验室]华为 P30 pro 昨天在国内上市，最令人瞩目的当然就是刷新DXO榜单的拍照能力，尤其是那个支持 50 倍变焦的摄像头，简直是想把手机当做望远镜。

　　效果能有多好？ 来看看实际样张：

         哈哈开个玩笑，我们来看真的：

▲初始1倍变焦

▲50倍变焦

　　可以看出，华为 P30 pro 即使 50 倍变焦仍然可以很清晰看到建筑物的纹理，用iPhone放大 10 倍早就糊成一团了，那这是怎么做到的呢？我们先看看 P30 pro 的摄像头参数：

　　一个可以 5 倍光学、10 倍混合、50 倍数码变焦的手机摄像“新”物种。为何加引号？因为之前三星也做了一款支持 10 倍光学变焦的手机，三星 S4 zoom，大家可能也听说过，但大家看到图就感受到，在人们日益追求轻薄的手机设计趋势下，这种夸张的凸起注定会没有市场。

　　为什么做超远变焦，手机摄像头会凸起这么厉害？而且大家日常看到摄影师的“长枪短炮”也基本是长焦镜头。我们先理解下变焦的概念，现在手机变焦一般就分数码变焦和光学变焦。

　　数码变焦虽名为“变焦”，但焦距实际上并没有改变，它是通过数码相机内的处理器，增大原画面两个像素之间的距离，然后再根据对已有像素周边的色彩进行判断，把传感器上的一部份像素使用“插值”算法放大到整个画面。简单说和我们平时放大照片然后截图没啥区别。

▲10倍光学变焦和数码变焦的对比

　　但光学变焦就不一样，就像望远镜可以通过调节望远镜镜片的长短来看到更远的物体，变焦镜头通过移动镜头内部镜片来改变焦点的位置，改变镜头焦距的长短，并改变镜头的视角大小，从而实现影像的放大与缩小，可以大大减少画质的损失。焦点位置发生变化，焦距会随之发生改变：当焦点向成像面反方向移动时，焦距会变长；反之，焦距会变短。

　　所以说，焦距越长，就能拍得更远，但需要镜头空间也越大。那华为是怎么做到 5 倍光学变焦还让镜头没那么凸起呢？小学的科学课有提到，利用潜望式结构。

　　其实OPPO在 2017 年的世界移动大会MWC上就首次展示了基于潜望式摄像头结构，双摄下的 5 倍无损变焦技术。没想到被华为截胡了先一步发布了新机，华为 P30 Pro 就采用特殊设计的潜望式镜头，简单说就是，让图像传感器和镜片都垂直放置，然后利用 45° 的棱镜模组将光线反射到镜头和图像传感器上，这种Y轴变X轴的设计，就巧妙解决了光学变焦引发的凸起问题。

▲OPPO的结构也异曲同工

　　虽然OPPO起了个大早，赶了个晚集，其实这个变焦技术当时是和舜宇光学合作，但后来转向其他家，而这次华为却牵手舜宇，所以华为的确应该要叫OPPO一声“老师”。而OPPO在前天也是发布了一款旗舰机reno，它的10倍变焦版本也将搭载潜望式摄像头，而且是比华为更高规格的1300万像素，传感器尺寸1/3.44，光圈为f/3.0，而且还采用了“D-Cut”光学镜片，这好比在普通的圆形镜片上切了两刀，好处是进一步降低长焦镜头组的厚度，以及增加其焦距（华为P30 Pro为125mm，Reno十倍变焦版则为160mm，同样在十倍变焦下后者理论上拍得更远）。

        考虑到高倍变焦拍摄时容易出现的抖动问题，OPPO还合理利用共马达设计的特性，在光学棱镜上使用两个精度高达0.001445°的电机，来补偿拍摄时候的抖动，这比之前 5X 长焦防抖的性能提升了73%，有效保障了长焦镜头的高成片率，最大程度解决了抖动出现的拍糊问题。

        但可惜现在OPPO Reno的工程机还只最大支持20倍的变焦，等有50倍变焦的量产版上市后，求真君再拿来和华为 P30 Pro一较高下，看看谁才是手机远摄之王。

　　有人看到这里肯定问了， 求真君你说的 P30 Pro 只是 5 倍光学变焦啊，50 倍你写的是数码变焦，不是说数码变焦容易糊吗？

　　那就要不得不提及华为 P30 Pro使用的一个被称之为“视场融合”的系统和超分辨率算法。

　　① 3 倍以下的变焦

　　手机不会用长焦镜头，而是通过放大4000万像素的主摄拍的照片， 但通过算法优化也感觉很清晰。

　　② 3 - 5 倍的变焦

　　手机通过合并主摄像头和长焦摄像头的图像数据来产生图像，也就是“视场融合”，其最大作用在于，将光学变焦和由算法驱动的数字变焦相结合，可根据所选放大系数切换摄像头。

　　简单说用长焦头捕捉画面中心的细节，然后让主摄弥补其他边缘细节，这样就能保证画面依然清晰。

　　③ 5 倍的变焦

　　就正好用长焦镜头 5 倍光变拍摄。

　　④ 5 - 10 倍的变焦

　　又切换回刚才主摄+长焦的模式，所以说 10 倍混合变焦就是这么来的。

　　⑥ 那秀到飞起的 10—50 倍变焦呢？

　　这就要提到“超分辨率”算法。华为 P30 Pro 先让主摄拍下 4 张无压缩的RAW图像，再组成一张超高分辨率的图像，再通过数码裁切达到 50 倍变焦效果。也就是说，P30 Pro 10倍以上的变焦其实也是纯数码变焦，但得益于主摄的 4000 万像素的超高解析力还有合成算法，所以即使放大 50 倍也能觉得清晰。

　　双摄拍人像、广角拍风景、tof拍AR、长焦拍……月亮！手机的影像功能已经成为了国产手机厂商肉搏的战场，据说今年iPhone也会采用华为 mate20 同款的“浴霸”摄像头造型，求真君很高兴看到国产手机厂商有技术领先全球的场面，希望 5G 时代，有更多的国产手机在全球扬威起来。