被Vivo X70 Pro+吹上天的玻璃镜头也许也就那样?

国际大厂——Vivo,于9月9日正式发布了旗下旗舰摄影手机—— X70系列,联合蔡司一起给手机圈的影像竞赛提供了新的思路:
不是一味的追求底大一级压死人(毕竟摄像头底多大得取决于索尼三星等镜头厂商研发多大,手机厂商还不是给什么用什么),而是从光线进入CMOS的第一步开始优化,即透镜材质和镀膜的改变。

这次X70 Pro+主摄是三星的GN1,核心有三点:蔡司玻璃镜片、全新的T*镀膜和F/1.57的大光圈。
手机镜头解剖
要讲清楚这三点我们先简单解剖一下手机镜头的关键部位包括镀膜,保护层,透镜,滤色片,CMOS这几个大的部件组成。

这次X70 Pro+创新点主要就在最外层的镀膜和中部的透镜上(看到图就想起有个爱国大企业去改滤色片结果大翻车23333)
玻璃透镜到底会不会让拍照画质发生质变?这里我们先来看看手机镜头透镜是什么。
手机镜头透镜是什么
透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件,镜头是由几片透镜组成的,简单来说就是利用透镜的光学原理,收束,过滤,规整光线,让CMOS“看”到的光线尽可能的不失真。下图是一个6P镜头的结构图,可以看出透镜的堆叠还是十分复杂的。

手机透镜材质有哪些?
有塑胶透镜(Plastic)和玻璃透镜(Glass)两个大类。
比如手机镜头是由7片塑料镜片组成,我们就称其为7P(Plastic)镜头,广泛代指手机摄像头搭载的镜片数;而假如镜头由7层塑料镜片+1层玻璃镜片组成,我们就应当称其为7P1G镜头。
这次X70 Pro+采用的是玻塑混合镜头1G6P(即1个玻璃透镜,6个塑料透镜)

玻璃透镜优点
光学特性上的优势

在这张图表中,我们可以看到塑料可以实现 1.6 左右的 HRI 高折射率,但是阿贝数较低,色差矫正能力较弱。玻璃材料的上限要远高于塑料材质。
厚度的降低
玻璃镜片首先可以降低厚度。由于玻璃的透光性更好、折射率更高,供应链企业表示8片树脂镜片镜头可以降至6片树脂镜片加1片玻璃镜片而保证光学质量基本一致,且透光率优于8P镜头,因此镜头模组厚度大约可减少0.5mm,这对于寸土寸金的手机空间来说也是一个不小的改进。
提高组装良品率
玻塑混合可有效提升组装良率,进而降低成本。镜片越多组装精度要求越高,良率也将随之下降。6P1G相较于8P,其待组装镜片数量少一片,一次组装良率可从10~20%提升至约40%,8P镜头在供应链上价格居高不下,主要原因也是因为组装良率不够。
玻璃镜片可以实现更多层镀膜优化
目前手机镜片镀膜大多采用高温工艺,在这种工艺下塑胶镜片产生形变的可能性更大,导致良率降低,通常镀膜不超过5层。玻璃镜片耐高温能力较强,例如瑞声科技可以给他们家的玻璃镜片做20层镀膜用于控制反射和炫光,提升光学质量。

这玻璃透镜哪里都是宝,为什么没有在手机上大规模运用呢?
其实最早玻璃透镜用在了潜望镜长焦,是玻塑混合镜头,那个折射用的棱镜就是玻璃材料的。

早些时候,Redmi K40 Gaming 游戏增强版就发布了由 WLG 诚瑞光学打造的 1G5P ED 玻璃镜头。
不过你一个游戏手机搞这虚头巴脑的摄像头,也不知道产品经理怎么想的,是想试水,成熟后移植到小米旗舰系列?

但是,玻璃透镜的运用还是凤毛麟角,这次X70的出现才让玻璃透镜在手机圈里面讨论起来,相比优点,玻璃透镜的缺点才是产业链需要关心的问题。
玻璃透镜缺点
一个字:贵!
一片玻璃镜片,豪雅(Hoya)的大约在1美元左右,如果是国内厂商,如联创电子、蓝特光学,其价格约为0.5美元左右,也就是3元/片。而塑胶镜头的市场价格通常在0.5元/片左右,在国内供应链残酷的竞争下,中低端用于副摄的5P镜头的价格也就三块多钱人民币,即使是上到6P,价格也就是4-6元人民币。也就是说玻璃镜片一片价格能抵得上一个镜头了,其提升良率带来的成本优势在中低端机器中难以发挥。此外,由于对焦需求,手机上用于对焦的镜片只会采用树脂镜片用以减轻质量、提升对焦速度。最终考虑到整体手机成本和光学素质的需求,手机镜头上玻璃镜片目前供应链方案中不超过3片。
加工难度高
由于手机需要镜头要小,要轻,要耐用,这样就要求加工工艺很先进。生产玻璃镜片的常用方法包括传统玻璃加工、模造工艺和WLG。其中WLG,也就是小米这次1G5P里面玻璃镜片的加工工艺。WLG则是Wafer Level Glass的缩写,需要先进的半导体加工和纳米压印设备,技术主要掌握在Heptagon(被AMS收购)、Himax奇景光电、VisEra采钰、Anteryon(被晶方科技收购)等厂商手中。WLG则主要是国内厂商瑞声电子在推广。
变薄了也变重了
玻璃的密度可要比塑料大多了,镜组更重,那推动镜头实现 OIS 的推力要更大,整个模组就要更大了,这也是限制玻璃材料应用的一个因素。
玻璃透镜香,但不完全香
看完玻璃透镜优缺点,想必也知道了这是一个正在发展的技术,Vivo这次提出这个概念可能是再次激活了产业链,让手机产业链开始重视透镜材质这个板块,接下来采用玻塑混合也是大势所趋。纯玻璃的镜组受制于成本、加工难度和体积我们应该还是短时间内看不到了。
实际上:就算透镜是玻璃的了,但是实际成像效果可能还和多片透镜的结构设计,整体做工,软件算法等等相关。这次X70只是开胃小菜,手机镜头可发展的空间还是很大,就不评价X70采用玻塑混合镜头能够带来多大的实际提升了,因为对拍照的作用远小于带动产业链的作用。