「太平洋电脑网」常说手机相机当望远镜，这背后有哪些不为人知的黑科技呢？( 二 )

本文插图
其中27mm～102mm约可视为4倍变焦，这也符合了三星Galaxy S20 Ultra相机接口的操作逻辑，变焦倍率选择钮分别有0.5、1.0x、2.0x、4.0x、10x、30x、100x 。而至于潜望式镜头光圈F3.6是否会太小呢？其实这是光学原理下的必然成果。因为光通孔孔径与镜头尺寸成正相关，一般而言光通孔径较大的镜头，其镜片也会较大。

本文插图
简单的来说，以上这公式的涵义是，当镜头光通孔径不变时（可约略理解为体积不变），焦距提升、光圈势必会缩减，若要维持相同的光圈，镜头体积势必需要大幅提升，这也解释了为什么望远镜头尺寸大多较大的原因。
然而，三星Galaxy S20 Ultra是如何在视角24度（约相当于全幅等效焦距102mm）的镜头上实现100倍变焦的呢？关键在于这颗镜头是4800万像素，它具备更多的可用像素来因应AI运算以及裁切需求。

本文插图
举例来说，在一般状况下我们可以通过裁切照片来达到近似于光学变焦的效果，当然以技术面来说， “裁切”并不会改变镜头焦距，镜头透视也会是相同的（因为透视主要与距离有关），但裁切可以改变视角，因此若我们忽视物理光学效应，例如不计入实体焦距带来的景深效果，并忽视像素损失造成的画质差异，那么裁切确实可以完成一部分站在原地光学变焦的效果。
因此，虽然三星Galaxy S20 Ultra的潜望镜头等效焦距为102mm ，但是用4800万的高像素感光元件，通过裁切以及AI计算，仍然可以支持最高100倍的变焦倍率。
当然，最终的成像质量还有很重要的一个关键因素，就是感光底片。以前的手机厂商比像素，现在的手机厂商已经开始比相机上传感器（底）的大小。现在市场上的手机CMOS传感器大部分是索尼imx ，小部分为三星。比如常见的索尼主摄IMX586的1/2的底、华为找索尼定制的IMX600的1/1.7大底等等。

本文插图
所谓的1/2 ， 1/1.7 ， 1/1.33 ， 1/3.4 ， 2/3等，里面的分子1是一个标准，分母越大， CMOS越小（2/3换算成1/1.5）。所以这里面1/1.33英寸是最大的。到底有多大呢？衡量比例必须有一个标准，这个标准是沿用最早CCD应用在摄像机上的标准，指长12.8mm × 9.6mm的面积，其对角线为16mm ，所以1就是指的对角线为16mm 。故可计算出：1/2英寸的CMOS：(12.8mm/2) × (9.6mm/2)=6.4mm × 4.8mm 。
虽然大部分CMOS的长宽比为4:3 ，但也有少数其他的比如3:2 。但是不同长宽比面积是不同的。例如3:2和4:3的传感器面积，就算是同样的对角线长度面积也不同，长宽比越接近1:1面积越大。
主摄上常见的IMX586 ， 1/2英寸传感器长宽是6.4mm × 4.8mm ，面积是30.72mm2 ，长焦镜头上的豪威OV08A10 ， 1/4.4英寸传感器长宽是2.91mm × 2.18mm ，面积是6.34mm2 。而1/2英寸传感器面积大约1/4.4英寸传感器面积的4.85倍，性能差别还是很明显的，画质差异肉眼明显可见。

本文插图
现在各大手机厂商的旗舰手机主摄的成像质量已经非常可以了，不仔细看很难看出差别，所以在这方面没有太大的必要去大动干戈了。但是长焦镜头画质目前还有待提升，同时随着技术的进步和科技的发展，长焦高倍的成像质量也会非常好。