為了能讓手機更像相機那樣拍得更遠，從手機具備拍照功能開始，廠商們就已經有了在產品上加入變焦鏡頭的想法。
回顧早期長得像 DV 機的諾基亞 N93、長得像卡片機的 LG L-03c、再到今年出現的 10 倍數變焦，在智能手機過去 10 年的發展歷程當中，為了能讓手機拍攝體驗更接近相機，廠商們曾絞盡腦汁，通過不同的方法去實現這一追求。
把傳統光學變焦結構壓縮到手機中、在手機上加入附加模塊的設計，通過外置模塊實現光學變焦、搭載高像素傳感器，在保證基本輸出的前提下直接讓用戶做更大程度的數位變焦、利用潛望式結構，整合出「光學+數位」的混合變焦方案……
他們希望隨手可用的手機也能像卡片機那樣有一定的變焦能力，幫助他們拍攝更遠的景和物，這也是繼「手機拍照發展史」拍得清晰、拍得更廣之後的第三個篇章——拍得更遠。
激進的變焦追求，差點讓手機變成「可打電話的相機」
6 年前的夏天，三星發布了一款 Galaxy S4 的分支產品 Galaxy S4 Zoom，這台手機的正面和同期的 S4 對比沒有任何特別升級的地方。
但三星將它區分開來的原因，是在於這款手機的背部。因為它是一台能具備 10 倍光學變焦的手機，這是作為同期旗艦的 Galaxy S4 都不具備的功能，而它的造型也因變焦而變得像一台卡片機。
圖片來自：CNET
正如當年索尼愛立信在 K700 廣告中所說的「當手機遇上相機」（Phone Meets Camera），S4 Zoom 的設計就像是手機和卡片機的混血結晶。
儘管它在本質上仍然是手機，但它的混血造型卻無一不展示了它的卡片機之魂，10 倍的光學變焦鏡頭使得手機厚度達到了 1.5 厘米，外加專有的握把、腳架孔、碩大的快門鍵，以致於當你真的把它當做手機來用的話，反而會頗有奇妙的感覺。這讓 Trusted Reviews 的編輯在評測 S4 Zoom 時評價道。
鏡頭使得 S4 Zoom 在使用時會有頭重腳輕的問題，而且它的厚度也不便於你把它放在牛仔褲口袋中。
當然三星 S4 Zoom 並不是世界上第一款用這種設計的手機，它只是這類設計在近十年中的代表者之一而已，往前看，其實三星在 2005 年的 SCH-M339 當中就已經加入了 3 倍光學變焦。
我說你可能不信，這是一台 2005 年的手機。 圖片來自：sogi 手機王
在 M339 之後的 SCH-V770 上，他們甚至還通過外接鏡頭來實現 3 + 4.7 倍光變…… 儘管這些都是 10 年前的產品，但這些想法直到今天都讓人覺得激進。
LG L-03C. 圖片來自：Techtickerblog
如果說三星開啟了伸縮鏡頭手機的篇章，那麽 LG 的 L-03C 就是將「手機+相機」的合體做到了極致。
這款 LG 專為 Docomo 獨家生產的產品，用上了相當可愛的卡片機風格設計，雖然只有 3 倍光學變焦，但富有質感的握把、專用的變焦環、快門和專業互動 UI，都讓它更像是一台相機而不是手機。
但實際上，它的真正身份真的是一台手機，只不過長得比較像相機而已。
正當大家對三星 S4 Zoom 這種放棄便攜去提升變焦的做法褒貶不一的時候，Galaxy K Zoom 來了。這次三星在這款基於 Galaxy S5 設計的產品上繼續保持 10 倍光變配置，但取消了 S4 Zoom 上的握把、腳架孔，並且還將手機做薄，總算是能夠放進貼身的牛仔褲口袋裡。
三星 Galaxy K Zoom
如果不把它的鏡頭伸出來，還隱約有點 Lumia 1020 的影子。
不過儘管伸縮鏡頭變焦的方案在後期得到了很好的優化，但無可避免的厚重機身、雞肋的續航，仍然這類手機的致命缺點。因此這也造就了這類手機雖然創意十足，但實際銷量並不樂觀的結局。
三星 Galaxy S4 Zoom 與諾基亞 808. 圖片來自：Fonearena
究其根本，在當時的相機硬體條件下，用戶對相機功能的追求其實並不複雜，他們並不會因為一個使用場景少之又少的 10 倍光變而放棄手機本應具備的便攜性，既然需要更高質量的出品，何不選擇專業相機？
另外，需要額外驅動的電動單元也削減了手機的續航性能、伸縮結構也加大了設備的維修成本，這些方面都成了之後伸縮鏡頭手機漸漸消失的主要原因。
OPPO O-Lens1 圖片來自：愛活網
一個比較「特殊」的例子是 OPPO 曾推出過的 O-Lens1，但嚴格上來說它是一個獨立的鏡頭裝置，它能夠夾在手機上並提供 10 倍光學變焦，然後通過 WiFi 讓手機操作鏡頭拍攝、回傳照片，這樣一來避免了伸縮鏡頭帶來的厚度，二來也讓相機使用更靈活一些。
但即便如此，伸縮式鏡頭最終也沒逃過在手機上被淘汰的命運。
如今廠商宣傳的「10 倍變焦」是什麽
我們都知道伸縮式方案是最直接的變焦技術，但歷史告訴我們它會讓手機變得像相機那麽臃腫，不便於日常使用。這導致最後用戶即便是有變焦的需求，但也不會選擇這種臃腫得像「相機加了通話功能」的手機。
所以，廠商開始將研發方向轉到「潛望式」結構上。
早期在手機上嘗試潛望式結構的有華碩 Zenfone Zoom，這是一款通過潛望式結構實現 3 倍光學變焦手機。它的出現為日後手機變焦的發展提供一個思路：
通過潛望式結構，手機增加多倍變焦鏡頭後也能夠控制機身體積。
但只是短短的 3 倍變焦，還不能滿足真正需要用長焦鏡頭的用戶需求。
OPPO 在早些年推出的潛望式結構技術，該技術支持最高 5 倍光學變焦
和之前的變焦方案相比，OPPO 新推出「10 倍變焦」技術涵蓋了更大的焦段範圍。新技術整合了數位變焦和潛望式結構的光學變焦兩種方式，通過「接棒」這種模式來實現等效約 15.9mm-159mm 焦段範圍的變焦效果。
雖然有些用戶會認為這種從超廣角鏡頭焦段算起的計算方式有點特殊，但從實際使用角度來看，這個「15.9mm-159mm」的變焦還是很夠用的。
OPPO 的後置三攝方案，最下為潛望式長焦攝影頭
和其他多攝手機一樣，OPPO 發布的 10 倍變焦方案也是一個三攝組合，裡麵包含超廣角鏡頭、搭載 4800 萬像素傳感器的標準廣角鏡頭，還有一個用上潛望式變焦結構的長焦鏡頭，它通過類似接力棒的形式來實現變焦：
超廣角標準廣角：除了兩個鏡頭間的切換，中間的變焦過程都是數位放大變焦
標準廣角長焦：變焦方式跟「超廣角標準廣角」的模式一致，不同點在於主攝有高像素傳感器，即便放大也能夠保證圖片質量
長焦變焦：先通過潛望式結構進行一定倍數的光學變焦，然後再進行數位變焦
這個方案結合了數位和潛望式結構，以實現更大幅度的變焦。雖然不是全部都能夠達到無損效果，但在高像素量傳感器以及圖像處理算法的優化下，也能夠拍攝觀感較好的照片。用來應付手機拍攝對應的場景，其實已經足夠了。
三攝潛望式結構解析
此外，它還能實現更有效的體積控制。從搭載該方案的展示機看到，它的體積上跟一般手機相比並沒有太大差別，厚度控制也能夠維持在現有水準上。這樣的話，對於日常使用、便攜性也不會有太大影響。
當然，這套方案在使用上還是會有點限制。
例如，改用長焦鏡頭後，防抖就會變得更加重要。雖然 OPPO 表示會在變焦鏡頭上加入雙 OIS 光學防抖設計，但因為要變焦到接近 160mm，畫面晃動對拍攝的影響會比之前大很多。尤其在暗光環境下，用戶如果要做長距離變焦拍攝，就不得不用上三腳架了。
為了控制鏡頭體積，長焦鏡頭上用的傳感器也會受限，那以為這長焦鏡頭不能用跟主攝影頭大小的傳感器。這樣的話，長焦鏡頭在拍攝畫質上還是會有點不足的情況出現。要是碰上弱光環境，小尺寸傳感器帶來壓力就會更大，對圖像處理算法的要求也會變高。
當然，如果真的要將所有光學變焦的效果都實現在手機上， 那唯一的辦法就是在手機上做一套完全的光學變焦系統，搭配相機上用的光學防抖結構。不過如果按照這個套路走，手機又會變成一台能打電話的相機，目的也變了。
既然手機不是一種需要深入探討畫質、拍攝細節的相機，它面對的閱聽人也是不會在拍攝效果上執著的一般用戶，同時手機也是一中需要權衡多個功能的設備，那它在變焦這個領域上只需要實現「拍得清晰」、「拍得遠」就可以了。
由此可見的是，「接棒式」變焦能夠在拍攝效果和體積控制之間取得平衡，也是目前能兼顧體積和畫質的最佳的變焦方案了。
長焦和廣角必定是今年手機相機的發展趨勢，但掌握它的廠商不會多
在上一篇文章
《手機拍照在彎道超車，但不要再說秒單反了》
的觀點中，我們曾討論過手機在未來不會取代專業相機的地位，而是往一個方面發展，為用戶帶來更好的拍攝質量。
那麽在如今現有的傳感器技術下，手機的拍照功能今年會往什麽方向發展？從目前的發展趨勢看，長焦和超廣角鏡頭的增加，這兩個趨勢必不可少。
如果說 10 倍變焦是為了能讓你在課堂最後一排都能清晰拍下老師的 PPT，那麽相比於長焦鏡頭的「拍得遠」，超廣角鏡頭便是讓你在拍風景的時候拍得更多一些。
主攝影頭（左）與超廣角鏡頭（右）
在超廣角鏡頭問世於手機之前，我們拍風景需要做這麽一套操作：
打開相機，點擊「全景」，雙手托著手機小心翼翼地從左往右轉半圈。
然後你會發現，剛分享的那條配上優美文字的朋友圈，配圖竟然是跟帶魚屏一樣的長條形，文案甚至還要比全景圖片還要寬。
雖然超廣角鏡頭並不是被用作取代全景拍攝，畢竟焦距也就只有等效 16mm 左右（角度約 100~130°），並不是全景拍攝的 180°，它們目前還不成立取代性質，但是它能在一定程度上幫你減少拍攝廣闊場景的繁瑣操作。
超廣角相機下的舊金山市區（拍攝設備華為 Mate 20 Pro）
比方說，今晚廣州夜景超美，但普通相機隻拍出了局部，後退幾部又不太方便，顯然這時超廣角相機就能被派上用場。
在拍攝以後，配合每個廠商自有的 AI 算法優化，這時用戶就能很方便得出一張優秀的夜景照，儘管在某些細節上它可能對比專業相機出品稍有瑕疵，但已經足以成為朋友圈最靚的風景圖了。
所以在接下來的時間裡，超廣角、廣角、長焦這三枚鏡頭將會成為旗艦手機的標準配置，從而覆蓋等效（約）16mm 到 160mm 的焦段。換言之，基本上拍人、物、風景，手機都能幫我們全部搞定。
超廣角鏡頭下的烏鎮景色（拍攝設備三星 Galaxy S10）
其余諸如拍攝影素提升、相機功能玩法、AI 算法優化……這些雖然都是廠商熱衷於升級的地方，但它們都不會給手機帶來太多本質上的改變和銷量上的變化。
比方說目前的 4800 萬像素拍攝，它只是一個新增的項目，在處理和存儲性能的限制下，用戶也不會為了拍一張照片而多花少則 1 秒的等待時間，所以廠商也很「識趣」地默認為 1200 萬像素輸出。因此在市場求變的現狀下，硬體上的升級顯然要比數值上的愉悅要更具吸引力一點。
不過單純疊加傳感器的數量也不是廠商促銷的萬金油，一方面新硬體需要考驗手機廠商對供應鏈的把控是否成熟，保證穩定的供貨量。
另一方面，是在新技術飽和的環境下，「如何通過新鏡頭拍出更好的照片」，也將會成為有待廠商解決的優化問題之一。
比如三星就在 S10 加入了「廣角防畸變」，通過算法減輕超廣角鏡頭成片的邊緣畸變情況；華為也而通過算法調整，減少 Mate 20 在超廣角時的畸變現象；小米則是在用 4800 萬像素減緩高倍變焦所造成的畫質損耗，同時也加入了超廣角防畸變機制。
不過，儘管這些廠商都嘗試用算法去優化新功能的缺陷，但他們仍然會在某些特殊環境下失效，如超廣角畸變或 AI 識別錯誤，因此這不免需要廠商持續對算法進行升級優化。
Galaxy S10 的 AI 輔助拍攝功能，能幫用戶根據場景找到合適的拍攝角度
因此我的結論是，手機相機功能在今年內取得突破性進步是必然的事，但這種趨勢僅限於對供應鏈和技術把控成熟的幾家頭部企業產品中。
再放大到體驗層面看，除了硬體基礎以外，軟體優化是手機廠商的第二步，畢竟硬體只是實現目標的基礎，提升拍攝質量還需要軟體算法上的優化，擁有相關技術積累的廠商，在往後的發展中更具優勢。
因此在硬體和軟體的加持下，頭部廠商的相機功能在今年將會取得顯著進步，雖然和專業相機相比它們仍有段距離，但距離實現「一機走天下」這個小目標，我看應該是不遠了。
本文作者：陳文俊 / 梁夢麟
題圖來源：CNET
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