「软科普」从新iPhone发布,聊聊决定手机镜头品质的要素

一年一度的“科技春晚”果然名不虚传,iPhone 15 系列手机的发布,让人们的视线也再次聚焦到手机的影像功能上。
但是我今天要谈的不是 iPhone,而是手机影像的一些共通特性。

一直以来,谈到手机的拍照,很多时候我们会被眼花缭乱的名词所迷惑,像素、传感器、焦距……
反而忘记了在成像环节中非常关键的那个要素 —— 镜头。

未来我也将找机会进行体验测试
这也是我之前写文章时比较少谈到,但对手机影像功能而言很重要的一个因素。
当然,我不是硬件技术方面的专家,而是一个拍摄者,所以这篇文章我自己定义为 “软科普”,也就是从手机镜头的技术知识切入,以实际拍摄的照片来展现。

接下来,让我们先从两个问题开始聊起,再用对两个问题的解答,来展示实拍效果,从而感受手机镜头的实际效果,而不是冷冰冰的参数。
所以在我看来,本文更像是一篇散文,而非类似镜头光学分析之类的技术文。注:本文只展示效果,并非某一机型的评测,也无意做任何品牌或机型间的比较,所以请理智观看吧。
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提问:
为什么手机摄影也要看镜头?
很多年前,我在参加佳能的活动时,被佳能清晰的影像数字影像三要素思路所折服(即 “镜头+传感器+影像处理器”)。
而如今,佳能官网上依然可以看到类似的条例清晰的示意图,我们能从中看到镜头在其中的关键作用。

那么系统就可以简化成镜头+传感器两部分
(图片来自佳能官网)

相机领域的厂商,往往通过镜头上的标识设计就能告诉你它的好坏。比如佳能的“红圈”,尼康的“金圈” 和索尼的“GM”标志等。但在手机领域却没有这样直观的标识。过去曾经有一个阶段,厂商通过镜片数量的比较来衡量镜头优劣,比如从 5P、6P 镜头,到 7P 甚至 8P 镜头。
但熟悉光学的朋友应该清楚,镜片的数量并不等同于画质,这种比较不够直观。其实,镜头的好坏,可以从镜片本身的材质说起。
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提问:
那么,什么镜片好?
镜片始终是一支镜头中的关键,什么材质的镜片,往往是相机厂商在宣传镜头时的重点:

(图片来自佳能官网)
其实,对于手机镜头也是如此。或许绝大多数普通消费者都不知道,如今的手机摄像头镜片通常都是塑料的,这种材料易于塑形、重量轻而易于驱动,成本也低。但是其光学性能并不如玻璃材料,而且发展到 8P 镜头,无论是光学性能的提升还是厚度上,都已到了极限。
以目前的科技来看,小尺寸的玻璃镜片尽管更难制造,成本更高,但在性能上的优势还是显而易见的。

所以,当我们谈到手机镜头时,会发现玻璃镜片的使用将是提升摄像头整体素质的重要因素。
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解答:从具体机型说起
说镜头不能纸上谈兵,所以我这次就体验了一款使用玻璃镜片的手机 —— 小米 MIX Fold 3,这是一款挑战直板手机厚度,同时又要兼顾影像功能的折叠屏手机,更是行业首款采用玻塑镜头的折叠屏手机。

而在它的主摄镜头模组里,就含有一片玻璃镜片,也就是小米官方介绍的 1G6P 玻塑混合镜组(即1片WLG玻璃镜片与6片塑料镜片的组合方案):
我查了一下资料,这个1G6P WLG玻塑镜头来自知名大厂瑞声科技旗下的辰瑞光学。不要小瞧这一片玻璃镜片,它的使用不仅带来了更好的光学成像素质,也降低了镜头的整体厚度。

图片来自小米官网
同时,在整体规格上,这支主摄镜头的光圈依然达到了 F1.77,并支持 OIS 光学防抖,可见并未因折叠屏的体积而牺牲性能。而经过多日的拍摄体验,我发现这台手机的影像素质,特别是最大底的主摄的素质表现十分优异。我拍到了很多满意的照片,有些甚至还是主摄变焦到 2× 后得到的。通过这些照片,我们可以一探未来手机高素质镜头的要求和发展方向。
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解答:
这颗 1G6P WLG 玻塑混合镜头的实拍效果如何?
接下来这部分就是我最喜欢也最直观的实拍环节了。
需要客观说明的是,由于如今的手机成像融合度很高,所以这些照片中体现的不仅仅是镜头的品质,也有小米对于算法的理解和把控。对此我会在相应的照片中作出观看说明。
4.1
质感 - 玻璃与桃胶
有一类题材我很喜欢拍,也很能体现手机摄像头的素质,那就是玻璃与金属物件,因为材质的原因,它们本身就极具质感。
而这些可能出现的问题,是很难用算法弥补的。
所以如果近摄拍玻璃材质物体没问题,甚至质感和焦外都不错,那么说明镜头本身素质也很好。

从上面的照片来看,小米 MIX Fold 3 在如此极限的厚度下,准大底的主摄表现令我满意。玻璃的通透感和质感都得到了很好的体现。
拍玻璃如此,拍摄其它带有类似的透明或半透明效果的物体也是如此,比如我偶然发现的玻璃罐子里的“桃胶”。

拍摄的桃胶
色泽和剔透感都非常到位
显然,比塑料镜片更通透的WLG玻璃镜片的加入,起到了关键作用。这种高水平表现也让我想到了平时所用的一些相机镜头。
4.2
细节、色彩与氛围 - 公园里的奇遇
如果说拍玻璃和金属制品是通过近摄来考验镜头的素质,那么自然环境的拍摄就是一个更加多方面的综合测试了。
在公园中,远景的拍摄可以考验镜头的解像力,以及镜头与传感器、算法协同后的纯净度、对比度和色彩表现。
而对于近几代手机来说,特别是由于小米MIX Fold 3具备了徕卡色调,公园中的环境还特别考验对绿色和天空色彩的表现。
从实拍样张来看,当我用小米 MIX Fold 3 拍摄时,得益于WLG玻璃镜片所带来的“高通透”感,搭配徕卡滤镜算法的应用,通常无需做过多调整就能得到满意的效果。

而更令我感到惊喜的是,在拍摄过程中恰好遇到了一只黑天鹅。在拍摄它游过时,水面所倒影的天空云彩质感极佳,画面整体的氛围感也特别好。

没错,氛围。这是一个有点 “玄” 的词,也是很难解释清楚的词。它不是单纯的锐,但包含了细节丰富;它也不是单纯的色彩艳丽,但让色彩给人以“舒适”的观感;它更不是单纯的背景虚化,而是恰到好处的柔和的散景。
在公园拍摄时,我也很幸运的遇到了一些花卉和昆虫,并再次进行了 2× 变焦的近摄。

从照片中可以看出, 2× 的细节能感受到比 1× 稍弱一些。但此时照片并没有被后期过度锐化,而是呈现出合理的锐度,并且平衡了焦外(单纯锐化容易让焦外显得乱而有颗粒感)。
此时画面的焦外光斑虽不及相机中的顶级微距镜头,但在手机领域已算不错。这种大光斑效果也十分讨好眼球。
4.3
虚实之间 —— 人像拍摄
与自然风景的拍摄类似,人像题材在我看来也属于一种对拍照设备的综合测试(在我的课程里,我就给人像的章节起了“综合小测验”的名字)。
因为人像不仅考验手机的算法,也考验镜头的中距离成像效果,即细节刻画能力。
像眼睛、睫毛这样的需要细节的部分是越清晰越好,而皮肤和焦外则是最怕过于锐利(这点女生都懂的~)。
所以看下我用小米 MIX Fold 3这颗WLG玻塑镜头 拍摄的人像,即使不借助算法,自动模式的 1× 主摄拍摄照片也相当不错。
人物面部的细节和锐度都恰到好处。而在人像模式里,小米特有的 35mm人文 和 50mm旋焦 这两种特定模式,显示出手机算法与光学镜头相结合后,所能实现的柔和焦点过渡和焦外散景。


从这些照片可以感受到,当镜头整体的素质提升后,即使不借助算法优化,人物的肤色通透感、毛发细节和画面整体质感也会很好。
一支好镜头,总是对画面有帮助的。
4.4
纯净度的帮助 —— 城市夜景
对手机而言,任何有利于接收更多光线的努力都是不嫌多的。因为与相机相比,手机的传感器还是太小了。
这或许就是为什么索尼会开发新型感光能力更强的传感器,而瑞声科技会将透光率更好的玻璃镜片放入摄像头中。
在上海拍摄的照片中,我首先尝试用小米 MIX Fold 3 拍摄了著名的外滩,在晚上 7 点,整个外滩的建筑被点亮,而我正站在对岸的浦东美术馆楼上。


这个机位相当不错,因为不仅正对外滩,还有屋顶的玻璃可做镜面,从而形成对称的画面效果。

在最终拍摄的照片里,画面纯净度非常出色,并且高光没有过曝的地方,也没有紫边或眩光出现。
这当然有算法的功劳,但也离不开镜头的素质。
除了标准的城市景观,在上海行走时,我还发现了高透光镜片对夜景拍摄的另一个好处 —— 保证足够高的快门速度。
在拍摄聂耳雕像前的跳舞的人们时,我并未使用夜景模式,而是使用了自动模式。此时快门速度为 1/20 秒,基本可以定格住运动不太快的人物。
这张照片之所以令我满意,也是因为除了定住了人物的姿态,画面很干净,并且细节也很出色。我想,这样的夜景照片才是有意义的照片吧。
4.5
再加逆光 —— 更极端的夜景
在夜晚拍摄时,为了试出这款 WLG 玻塑镜头的极限光学性能,我还挑战了一下更极端的场景 —— 夜景加强逆光。但其实这并不是为测试而测试,恰恰相反,之所以拍摄下面的照片,是因为我觉得画面本身很有趣,是值得拍摄的,并且最终的结果也印证了这一点。

如果单看这一张照片,你可能会觉得: “啊是还挺好看,但有什么难的?
”让我们来看看现场手机的截屏,你就能感受到现场光线的复杂与拍摄难度了:

在上面这个截屏中,你能看到画面里那两盏门灯实际上是非常亮的,在手机的实时预览上是完全过曝的。这意味着手机必须通过夜景多帧计算合成才能找回细节,同时也意味着每一帧合成的素材都不能有眩光、鬼影或紫边等问题。在最终画面的局部放大显示中,我们也很好的验证了这一点:
这还不算完,另一个场景更加极端,因为画面中的明与暗对比更为强烈,让我们先看现场实拍时的截屏:
墙上的涂鸦很暗,而涂鸦上方的灯又极亮,亮到完全看不出灯的轮廓,更谈不上分辨出这个灯到底是什么形状。在过去这可以说是夜景拍摄的噩梦场景了。但现在,这款WLG玻塑镜头拍出来的画面是这样的:

原来上方的灯里面是蓝色的,原来中间右侧的灯是一辆自行车……依然没有眩光之类的问题,依然体现了手机镜头的高素质成像与算法的协同工作。
而在夜晚的街头,这样有趣的画面还有很多,用手机记录下来的难度,也比过去降低了很多:


只有愉悦的色彩,纯净的画面,丰富的细节,而没有过去我们想象中的噪点、眩光等问题。手机成像达到如此水准,应该算是相当令人满意了。
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总结:好镜头的意义
一台手机,五个场景,验证了WLG玻塑镜头的实力,也让我拍到了不少满意的照片。对如今注重轻薄的折叠屏手机,以及未来的非折叠影像旗舰手机来说,瑞声科技推出的的玻塑镜头是一个不错的解决方案,它既可以提升镜头本身的光学素质,也能辅助降低镜头的厚度。

相信本文提及的小米 MIX Fold 3 仅仅是一个开始,未来使用这一技术的手机会更多,而因此受益的用户,也会更多。