三星S24 Ultra把潜望光学焦段改成5倍,之前被部分人追捧的10倍光变在新旗舰机上消失了,这背后的原因究竟是什么?
此外,三星潜望光学焦段虽较前代减半,但原生焦段在旗舰机里仍处于第一梯队。
这样问题就来了,为啥很多旗舰机潜望原生焦段大概只有3倍?这一期我们先好好讲讲焦距,再完美解答这两个潜望焦段问题。
手机镜头等效焦距由物理焦距乘等效系数得到。等效系数随传感器底增大而减小,物理焦距大小可用于衡量镜头模组的厚度。
在机身厚度受限的情况下,能发现手机直立长焦镜头的传感器一般都很小,通过高等效系数来换取高倍等效焦段,不过即便如此,其光学焦段大多也在2倍至3.5倍这个区间。
潜望镜头出现后,可横置于机身内,这样就把镜头模组厚度问题变成了长度问题。由于物理焦距有了很大拓展空间,于是有了很多5倍潜望和少量10倍潜望。

但要清楚,手机横向的长度是有限的。像三星S23 Ultra的10倍潜望,其物理焦距达27.2mm,这就使得整个潜望模组的长度大幅增加,直接超出了机身内部空间宽度的一半。
这时候要是开启天眼全面考量一下,就会发觉机身厚度其实还能继续加以利用,即能塞下更大的传感器。不过这样一来,由于等效系数改变,等效焦距也会跟着缩短。
于是能够发现,华为在P50 Pro这一代直接抛弃了P40 Pro的5倍潜望方案,率先采用大底高像素的3.5倍光学焦段潜望方案,而5倍及更高焦段则交由数码裁切和计算光学来处理。

也就是说,手机潜望的发展不再只是光学望远的竞争,而是转变策略,开启了光学画质和计算望远这两条新赛道,充分利用不断增厚的机身来容纳更大的潜望传感器。
不过在发展进程里,还是冒出了一个不循常规的选手。在潜望素质方面震撼机圈的X100 Pro手机便是如此,它参考了华为的OV64B裁切方案,且在各方面做得更加极致。
原来它是通过裁切画幅的方法,很好地兼顾了两个特性:一是原生100mm的长焦距,裁切后因底更小而有更大等效系数;二是能装入大传感器(有效像素仍达5000万)。

在此要阐明手机等效焦段和光学变焦的关系了。严格来讲,光学变焦在手机上是少数手机(如索尼旗舰机)才有的小众功能,其他手机只能算是光学定焦。
像前面提到的X100 Pro,它的原生焦距是100mm,而主摄原生焦距为23mm(默认1倍视角),由此可知这颗潜望的等效光学定焦倍数是100÷23≈4.3。
这个倍数就是常说的光学变焦倍数,是不是很可笑?这和相机的光学变焦完全不同,因为这其中的变焦过程都是靠数码裁切完成的。

所以,绝不能以支持几倍光变来评判手机潜望的综合素质。原生焦段越高,中间需采用数码变焦的区间就越大,这对日常使用非常不利。
举个例子,三星S23 Ultra配备了两个长焦镜头,一个是1000万像素的3倍小底直立长焦镜头,另一个是1000万像素的10倍小底潜望长焦镜头。
这时候要是想拍6倍长焦人像,因为用不到潜望,直立长焦裁切后像素就只剩250万了。除非有人只用10倍潜望当望远镜,不然这种镜头组合完全脱离日常使用的范围。

谈谈不同手机厂商长焦镜头实际拍摄时视角不同的问题。
这其实挺简单的,有些手机主摄的默认焦距和原生焦距有差异。像曾经有父子关系的华为和荣耀,都一直把主摄裁切到27mm当作主摄默认焦距。
所以,这二者长焦默认焦距对应的光学倍数与其他手机不同。
比如华为Pura70 Ultra潜望的原生焦距是90mm,和主摄相比为3.3倍,还把裁切后的3.5倍设为默认焦段;荣耀Magic6至臻版潜望原生焦距为68mm,默认是2.5倍。

实际上,10倍潜望镜除等效系数限制只能用小底外,还有其他明显缺点,并非仅因小底这一因素就被淘汰。
首先,我们来了解一下手机镜头光圈的计算方式:F值等于镜头物理焦距除以通光孔径,也等于镜头等效焦距除以传感器等效系数再除以通光孔径,可见有三个因素影响镜头光圈。
总结镜头等效焦距小、传感器等效系数大、通光孔径大时,光圈更易做大,10倍潜望镜被淘汰就和这三个因素相关。

在镜头等效焦距这一方面,三星S23 Ultra的10倍潜望式镜头有着230mm的原生焦距,这在当时是手机端最长的焦距,所以在光圈值计算式的第一项就恰好符合踩坑的条件了。
再说第二项镜头传感器等效系数,三星S23 Ultra配备的1/3.52英寸索尼IMX754,其大小还不及豪威OV64B的一半,仅这样的话,要做大光圈还是不行的。
最后一项的通光孔径为5.55mm,在当时单次折射潜望镜阵营里已算优秀,可依然是小光圈,毕竟原生焦距太长,大大影响了做大光圈。

10倍潜望的小底本就对画质影响很大,镜头光圈还特别小,拍摄场景光照条件稍差些时,像噪点之类的常见问题就会接连出现。
手机这类电子产品对机身厚度很敏感,日常使用又极为频繁,其后置镜头光学能力提升空间有限,因此目前各品牌要提升长焦效果就只能依靠算法了。

手机长焦的发展历程,是从单纯比拼光学焦段的赛博比光变时期,从两三倍直立长焦发展到5倍/10倍小底潜望,再演进到注重原生画质和数字望远的大底潜望时期。
接着,长焦微距、暗光长焦等硬件有了突破,大底潜望镜组结构发生巨大变革,镜头光圈、传感器也得到大幅拓展,这就是如今各旗舰机纷纷着力比拼的综合潜望项目。
各大国产厂商纷纷使出浑身解数,各自推出独家潜望方案,试图在长焦端称霸。然而,国产旗舰相互竞争难分高下,反倒让三星舍弃了10倍潜望。