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2014-11-04 00:15 出处:PConline原创 作者:胡说手机、笑谈君 责任编辑:huzhixin

摄像头的镜组

  与数码相机的原理一致,CMOS决定了手机摄像头至关重要的总像素和感光面积,而手机成像时的光圈和焦距则完全由手机镜头来控制,镜头采用的不同也是直接导致成像效果差异的主要原因。

  ●决定手机的光圈和焦距

  首先我们必须知道,手机镜头由于空间所限,无法做到光圈大小和光学焦距的调节,这就意味着所有的手机镜头都是恒定光圈的定焦镜头。很多手机厂商宣称它们的手机镜头光圈达到了F/2.4甚至F/2.2,这是一个相对而言的光圈标准值,数字越小代表可用光圈越大,但是依然不能跟数码相机镜头的光圈相提并论。

手机镜头分析
两种不同的手机镜头模组

  接下来就是镜头焦距,除了已经过时的MF(手动对焦)镜头之外,目前手机上分为AF(自动对焦)和ZOOM(光学变焦)两种级别,一般使用的是AF级固定焦距镜头,也就是拍照应用打开之后的默认焦距,在这个焦段下,通过镜头和CMOS协作就可以在屏幕上显示图画,并且显示的画幅是固定的。虽然有些手机支持10倍数码变焦,但往往都是通过技术手段实现,最终效果并不理想。而少数支持光学无损变焦的是ZOOM级别的变焦镜头,其外形已经接近专业相机的镜头了。

  以iPhone 4S和iPhone 5为例,以下两张图分别为它们的拍摄样张,其中iPhone 5的照片是苹果官方提供的,而iPhone 4S则是外媒记者专门到拍摄地点特地拍摄的。

iPhone4S样张
iPhone 4S拍摄样张(35mm等效焦距)

iPhone5样张
iPhone 5拍摄样张(33mm等效焦距)

  从照片的EXIF数据分析,苹果iPhone 5内置的镜头等效焦距为33毫米,而iPhone 4S的镜头等效焦距则为35毫米,这样一来iPhone 5的拍摄范围要稍微大一些(焦距不同和镜头优劣并无关系)。单单从这一张照片的表现上看,iPhone 5要好于iPhone 4S,图像的边缘锐利饱和度也更高,而且由于焦距的差别,取景范围会广一些。

  ●手机镜头的内部构造

  在微小的手机镜头里面,主要分布着Sensor、IR和Lens最重要的三重结构,分别是图像感应器、红外滤波片和镜片。其中影响手机镜头部分最重要的因素就是Lens的构造。

手机镜头分析
手机镜头的内部构造图

  Lens一般有两种材料,一种是球面玻璃(Glass),代号为G;另一种是非球面塑胶(Plastic),代号为P,手机镜头制造商在前面用数字表示镜片数量。例如厂商们宣传的5P或6P镜片,意思就是它们的手机镜头采用的是5层或6层塑胶镜片。

  事实上,真正成像好的镜头理论上必须使用玻璃镜片才能够达到,比如使用4G镜片。我们知道玻璃镜片的透光率高于塑胶镜片,而且光学折射和热膨胀系数远低于塑胶,但是唯一的缺点就是制造成本高、工序复杂,在成本低廉的手机上不可能大规模采用,没有谁愿意花费高昂的代价使用全玻璃镜片。好在目前非球面塑胶的工艺在逐渐提高,基本可以满足民用摄像领域。

手机镜头分析
手机镜片之间的两种镀膜

  另外,稍微提一下镜头镀膜。镜头镀膜分为增透膜和滤色片镀膜两种,分布于手机镜片之间。增透膜主要用于提高光线在镜片之间的通过率,从而改善鬼影和眩光问题(由于镜片构造所限,只能称之为改善,无法彻底杜绝);滤色片镀膜主要用于控制画面的色彩均衡。在透光率和清晰度这两个矛盾之间,并不是单纯认为镜片越多越好或者越少越好,而是达到整体的协调性才是最重要的。事实上,最外面一层的保护玻璃,姑且也可以认为是一层镜片,而且是影响透光率最为主要的镜片,所以用手机拍照之前记得一定要保证镜头是干净的。

  ●手机镜头的认证标准

  手机的大范围普及不过是最近十几年的事情,世界上第一台拍照手机来自日本夏普,世界上第一台千万像素拍照手机来自三星,而将手机摄像头发扬光大的的却要归功于诺基亚和索尼。不仅仅是因为它们的手机出货量很大,而是率先引入了手机镜头的认证标准。

手机镜头分析
手机所采用的三种镜头认证标准

  按照时间顺序,以上图表列举了三种最为常见的手机镜头认证标准和典型手机厂商。一般认为,配备标准认证镜头的手机摄像头,其拍照素质将更有保障。

  当然,也不必因此而神化手机镜头的认证标准。事实上,这些经过认证的手机镜头并非由认证机构原厂生产,而是指它们的镜头达到了该镜头认证商的制造标准或性能标准,一定程度上具备更稳定的使用价值,起码能让用户感受一些品牌的魅力,获取用户的好奇和信任。

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