301
液態(tài)鏡頭技術(shù)，可能要在小米手機(jī)上率先實(shí)現(xiàn)了。
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系列即將回歸，根據(jù)之前的預(yù)熱以及業(yè)內(nèi)人士爆料，全新的MIX將會(huì)采用折疊屏設(shè)計(jì)，并有望成為小米史上售價(jià)最貴的可量產(chǎn)手機(jī)。
同日下午，小米官媒又丟出了一枚重磅炸彈，那就是新一代的小米MIX將會(huì)全球首發(fā)液態(tài)鏡頭，要知道之前一直宣傳要用上液態(tài)鏡頭的手機(jī)是華為旗下的影像旗艦華為P50系列。
其實(shí)不難發(fā)現(xiàn)，今年的手機(jī)影像，在大底已經(jīng)很難再有突破，計(jì)算攝影穩(wěn)步發(fā)展的情況下，硬件方面的發(fā)力主要就集中在鏡頭上。不管是打出雙主攝、雙長(zhǎng)焦的宣傳，還是在超廣角以及微距鏡頭的升級(jí)，又或是跟徠卡、蔡司、哈蘇這些相機(jī)廠商的合作，本質(zhì)上都是為了提升手機(jī)鏡頭的素質(zhì)。手機(jī)拍照要實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步跨越，下一步所需要攻克的就是鏡頭技術(shù)。
液態(tài)鏡頭，“手機(jī)人眼”？
液態(tài)鏡頭是一種使用一種或多種液體制成的無機(jī)械連接的光學(xué)元件，可以通過外部控制改變光學(xué)元件的內(nèi)部參數(shù)，有著傳統(tǒng)光學(xué)透鏡無法比擬的性能。簡(jiǎn)單來說就是透鏡的介質(zhì)由玻璃變?yōu)橐后w。更準(zhǔn)確地來說就是一種動(dòng)態(tài)調(diào)整透鏡折射率或通過改變其自身曲率來改變焦距的新型光學(xué)元件。
華為所申請(qǐng)的液態(tài)鏡頭專利
根據(jù)小米官方的解釋，這顆液態(tài)鏡頭就像是在手機(jī)鏡頭中裝入了“人眼的晶狀體”，我們之所以能夠無縫調(diào)節(jié)焦距，正是因?yàn)檠矍蛑械慕逘罴∧軌蜃詣?dòng)調(diào)整眼球中晶狀體的弧度。
而液態(tài)鏡頭的效果也大致與眼球相同，能夠?qū)崿F(xiàn)焦距和焦點(diǎn)的變化，簡(jiǎn)單來說就是將一顆焦距極長(zhǎng)的長(zhǎng)焦鏡頭變成一顆可遠(yuǎn)可近的“動(dòng)態(tài)鏡頭”，甚至可以實(shí)現(xiàn)超近距離的微距功能。如果在遇到一些需要快速切換對(duì)焦對(duì)象的情況時(shí)，比如從數(shù)十米外的景物切換到眼前幾厘米的小物體時(shí)，液態(tài)鏡頭就可以通過改變液體的壓力來調(diào)整焦距，從而實(shí)現(xiàn)變焦，而在變焦過程中，從凸面到凹面也僅需幾微秒，相比起如今的機(jī)械變焦快的不是一點(diǎn)半點(diǎn)。
就以目前的商用成果來看，液態(tài)鏡頭大致可分為漸變折射鏡頭、液態(tài)填充式鏡頭以及電潤(rùn)濕效應(yīng)鏡頭，前面兩者由于體積較大，結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，應(yīng)用到手機(jī)鏡頭上的可能性較低，因此電潤(rùn)濕效應(yīng)鏡頭的原理會(huì)更加接近小米公布的液態(tài)鏡頭技術(shù)。
其原理如圖所示，整個(gè)液態(tài)鏡頭在正常情況下為一塊完整的凹透鏡，當(dāng)其受到110V電壓的刺激后，液面就會(huì)發(fā)生變化，形成一個(gè)凸透鏡，產(chǎn)生所謂的聚光效果。變焦范圍寬、響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單是其最大的優(yōu)點(diǎn)，但110V的電壓對(duì)于手機(jī)來說還是偏高了些，如何將驅(qū)動(dòng)電壓控制在一個(gè)手機(jī)可接受的范圍內(nèi)，是目前小米所遇到的最大難題。
液態(tài)鏡頭的優(yōu)勢(shì)何在？
熟悉手機(jī)的用戶可能清楚，想要讓手機(jī)有更好的無損變焦效果，就要在手機(jī)上添加像單反鏡頭一樣的體積很大的攝像頭，來獲得空間改變鏡組間鏡片的距離。近兩年手機(jī)廠商們?yōu)榱俗屪约旱氖謾C(jī)能夠擁有超強(qiáng)的變焦能力，一個(gè)個(gè)拼命地把一塊超大的潛望變焦模組塞入手機(jī)內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)了3倍、5倍乃至10倍的光學(xué)變焦能力，雖說最終的拍攝效果尚可，但其帶來的代價(jià)就是手機(jī)變得尤為厚重。
因此相比起傳統(tǒng)光學(xué)鏡頭，液態(tài)鏡頭的優(yōu)勢(shì)就十分明顯，第一，其能夠在一定程度上降低相機(jī)模組的體積和重量，也能夠降低手機(jī)本體的重量；第二，液態(tài)鏡頭由于不需要過多的玻璃鏡片作為光路傳輸?shù)穆窂?，在體積縮小的同時(shí)還有望改變手機(jī)鏡頭凸起嚴(yán)重的情況，也有助于手機(jī)實(shí)現(xiàn)一體化的設(shè)計(jì)方案；第三，液態(tài)鏡頭不需要額外的機(jī)械裝置讓其保持聚焦?fàn)顟B(tài)，只需要極小的電壓即可實(shí)現(xiàn)變焦和定焦，理論上也會(huì)更加省電一些。
一旦液態(tài)鏡頭能夠在手機(jī)上成功商用，這或許會(huì)是手機(jī)影像發(fā)展又一次革命性突破，甚至說其能夠成為新的殺手锏技術(shù)也不無可能。
未來可期，但還不到時(shí)候
但我們需要知道的是，第一個(gè)提出液態(tài)鏡頭概念的既不是小米也不是華為，早在2005年就有廠商想將液態(tài)鏡頭用于手機(jī)攝影，但最后由于良品率等問題一直沒有實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。根據(jù)網(wǎng)上可查詢到的資料來看，液態(tài)鏡頭的缺點(diǎn)大致如下：通光孔徑小、雜散光多、成像的清晰度相比傳統(tǒng)光學(xué)鏡頭要差一些、制造成本高等等等等，光是一個(gè)清晰度問題就能夠讓消費(fèi)者對(duì)其說“No”，更別說其還會(huì)大幅度提高制造成本等其他問題了。
右為實(shí)驗(yàn)中的電潤(rùn)濕效應(yīng)鏡頭
三星、索尼、佳能等影像巨頭其實(shí)在2010年時(shí)就曾申請(qǐng)過相關(guān)專利，但一直沒有商用量產(chǎn)估計(jì)也是因?yàn)榭紤]到諸多原因。因此對(duì)于小米這家年輕的企業(yè)來說，想要讓這顆所謂的液態(tài)鏡頭達(dá)到可商用并且“好用”的水準(zhǔn)，小雷個(gè)人認(rèn)為可能還有些困難。
不過，無論如何，手機(jī)廠商們?cè)敢庠谟跋穹矫嫦氯绱舜蟮墓Ψ?，?duì)于消費(fèi)者來說都是一件好事。試暢想一下，在未來的某一天我們使用的手機(jī)攝像頭不再突出，能在手機(jī)越做越薄的趨勢(shì)下還能實(shí)現(xiàn)光學(xué)變焦，能夠拍清楚更遠(yuǎn)的物體，而這一切的功臣，很有可能就是即將量產(chǎn)的液態(tài)鏡頭。
