OPPO十倍混合光学变焦技术解读论拍照，OPPO不只是说着玩的

　　2月23日晚间，OPPO在西班牙第二大城市巴塞罗那MWC 2019期间召开了2019 OPPO创新大会。＂创新大会＂，顾名思义，是技术的创新，大约从去年开始，OPPO开始更多对消费者展示其＂技术的一面＂——其实这一面OPPO一直是有的，只是长期以来以实用需求为导向的理念，让这一面藏在深处。今年的创新大会，总体来说有两大看点，其一是OPPO在会前重点宣传的、也很抢眼的10倍混合光学变焦技术，另外则是OPPO首款5G手机的亮相，展示了OPPO在5G技术研发方面的实力。
　　尽管5G在今年的MWC 2019上会是绝对的主题，但5G之外，OPPO确实也为我们带来了不一样的看点，就是10倍混合光学变焦技术，这也是本届OPPO创新大会留给IT之家小编较深印象的亮点。下面，我们不妨就这一技术进行一些更为深入的分析和探讨。
　　手机拍照变焦的背景
　　这些年，来自全球的智能手机厂商在产品拍照这方面确实投入了很大的精力，也取得了很多不错的创新成果，抛开一些花边的玩法，其实这些创新都在往一个方向努力：无限缩减智能手机拍照和单反的差距（尽管还有很长路要走）。IT之家小编总结，目前手机厂商们将这个目标大体拆分为三个小目标：一是成像基本素质，二是光圈虚化，三是变焦 ，实现这三个小目标，目前主要的解决方案分别是传感器+拍照算法、AI抠图算法和镜头。其实再深入思考一些，这三个小目标，前两个已经基本可以满足普通手机用户的拍照需求，唯有变焦，其实还有一些距离。
　　说起变焦，其实这也是智能手机拍照长期存在的老大难问题了。变焦分为光学变焦和数码变焦两种，光学变焦就是依靠光学镜头结构来实现变焦，即通过镜片移动来放大与缩小需要拍摄的景物，它是在通过镜头、物体和焦点三方的位置发生变化而产生的 。镜头焦距越长，景物的成像也越大，换言之就是能拍到更远的景物，即能实现更大倍数的变焦，自然，它就需要镜头内部镜片和感光器件移动空间更大。所以，实现变焦的倍数越大，镜头的体积也越大，在智能手机上装上很大的镜头，这很困难，所以光学变焦基本出现在数码相机以及单反上，智能手机也有采用光学变焦的案例，这里就不展开讲了。
　　在智能手机上，普遍采用的是数码变焦，数码变焦即通过处理器强行将图片内的每个像素面积增大，从而达到放大目的，这种方法显然是对成像画质有损的，还有一种是诺基亚曾经采用的超采样技术，他们将4100万像素的图像＂浓缩＂到500万像素的图像，每8个像素点会被整合成一个＂超级像素点＂，拍摄时，手机以500万像素级别显示图像，当你放大图像时，＂过采样＂程度就会减小，直到一个＂超级像素点＂还原成普通像素点为止，从而间接达到无损变焦的效果。这是一种比较＂暴力直接＂、同时也比较小众的解决方案。
　　而双摄甚至三摄手机的出现，为智能手机的变焦带来了新的方向，也是目前主流的变焦方案。这种方案说白了就是采用不同焦距的摄像头，当变焦达到该焦段时，切换摄像头，其他过程仍以数码变焦来代替。这是一个混合的变焦方案，优缺点都很明显，优点是达到固定的变焦倍数时，确实也是无损的，目前市面上最高已经有五倍的变焦；缺点嘛，首先只有固定倍数时无损的，其他仍然是有损的，其次，手机摄像头不可能无限增加，影响美观，也影响机身内部空间的设计。
　　OPPO十倍混合光学变焦
　　基于上面的背景，我们来看看OPPO十倍混合光学变焦的技术方案。
　　OPPO通过三摄结构为手机带来突破性的长焦拍摄能力。其中长焦镜头的等效焦距是超广角镜头的十倍，显然就是＂10倍混合光学变焦＂中的那个＂10＂，这是硬件基础，关键就是看从＂1＂到＂10＂OPPO是怎么处理的。
　　总体来说，OPPO通过超广角、超清主摄、长焦三颗摄像头来协同完成，其中有一个关键的技术叫潜望式结构 ，另外它还支持光学防抖技术。
　　其中，超广角摄像头具备16mm等效焦距，4800万超清主摄摄像头能够确保照片画质的顶尖水准；而长焦摄像头拥有160mm等效焦距（注意，是超广角摄像头焦距的10倍），配合独创的＂潜望式结构＂支持高倍变焦，实现拍得更远的同时也能确保拍得更清晰。
　　＂潜望式结构＂的原理通过将镜片组横向排列，借助特殊的光学棱镜，让光折射入镜头组，实现成像。这是很关键的，前面我们说了，变焦倍数越高，镜头就越长，智能手机的厚度显然承载不了10倍变焦的镜头长度。厚度不够，但手机的宽度肯定是够的，所以OPPO就想到一个解决办法：将镜头通道横着放。＂潜望式结构＂，简单说就是将10倍变焦需要的长通道的长焦镜头垂直横置摆放，再通过特制的光学棱镜，让画面光线折射到长焦镜头的图像传感器，达到光学变焦效果，这很好的解决了镜头模组的厚度问题。
　　这里面还有一项技术：D-cut镜片工艺。这项技术用到了业内首创的非对称注塑成型工艺，就像在圆形镜片上平行切割了两刀，将三摄模组厚度控制在了6.76mm。
　　另外，在此基础上，OPPO还颇具创新地采用了共马达设计，也就是将超清主摄和广角摄像头的对焦马达合二为一，在同一模组分工协作，为长焦镜头的潜望式模组节省了机身空间，最终OPPO压缩了13%的模组体积，并将整个模组放入我们手中轻薄的手机之中
　　当然，变焦倍数越大，画面抖动就越明显，照片也就容易拍糊。所以，OPPO在标准摄像头与长焦摄像头上，都引入了OIS光学防抖，以更高的拍摄精度，让大家能使用最合适的焦距、获得最好看的构图，更轻松地拍出清晰的好照片。
　　别小看这一举动，光学防抖虽然不是什么新技术，但在变焦镜头、特别还是潜望式结构的镜头组合上加入光学防抖，就相当困难了，因为在限定传感器范围内，防抖稍有不慎就会让画面大幅偏离，对拍摄画面造成致命影响。而OPPO显然已经克服了这个问题。最终结果是，该解决方案下，长焦端的防抖精度达到0.001445°，比5x变焦技术提升73%。
　　整个解决方案分析下来，IT之家小编总结，OPPO十倍混合光学变焦技术，本质上要解决的是三个问题：一，是如何最大程度的做到＂无损＂，二是怎样减小相机模组的体积，三是如何避免高倍变焦的抖抖问题。而OPPO的解决思路，本质上是将前文所说的各种技术方案做一个综合：这里有4800万超高像素量的数码变焦，类似诺基亚的超采样技术，也有＂潜望式结构＂这种光学镜头的创新设计，并且也用到了多摄像头的切换，还有光学防抖，因此它在解决问题的思想上没有太多新的东西，而核心的创新，在于将这些思想整合起来，用在同一部手机的技术上，因此我们看到了＂潜望式结构＂、D-cut镜片工艺、共马达设计，还有在此基础上的光学防抖，当然，这定然只是这整套解决方案中比较出彩的几项技术创新，具体在OPPO研发过程中，解决的问题肯定更多。
　　通过巧妙且出色的技术创新，将现有的、分散的变焦思路整合起来，形成一整套解决方案，IT之家小编觉得，这是OPPO十倍混合光学变焦最大的创新意义所在。
　　OPPO在影像技术创新上的历史积淀
　　智能手机的拍照体验成为当下用户的核心诉求，OPPO在手机摄影技术的发展几乎可以看成是＂OPPO手机发展史＂，在OPPO手机不断强大进化的同时，拍照一直都是OPPO的核心出发点。
　　早在2012年，OPPO推出了OPPO Ulike2，首次将手机前置摄像头像素提升到500万，同时搭载美颜2.0，开启自拍美颜时代；2014年，OPPO在旗舰手机Find 7实现了5000万超清画质；2014年，OPPO N3搭载德国施耐德专业认证的1600万像素电动旋转摄像头，被19家科技媒体评选为2014年的＂年度拍照手机；2016年，OPPO R9s内置OPPO与索尼联合研发的全新的IMX398传感器，搭配全新的双核对焦技术以及1.7大光圈，让对焦速度提升了40%。
　　2017年，前后两千万的OPPO R11发布，并重点聚焦人像摄影领域；2017年2月，OPPO在MWC 2017上发布全球首创的5倍无损变焦技术，首次引入＂潜望式结构＂镜头设计。
　　2018年6月，OPPO Find X采用2500万像素前置摄像头以及1600万像素+2000万像素AI智能双摄，以首创＂双轨潜望结构＂实现93.8%最高屏占比；2018年8月，OPPO发布R17 Pro，搭载AI超清夜景上市。
　　2019年1月，OPPO于2019未来科技沟通会上发布＂10倍混合光学变焦技术＂。按照OPPO官方的说法，该技术将于2019年春季新品商用。
　　来自官方的数据显示，截止2018年年底，OPPO单在影像领域申请公开和授权的专利数量就已经达到了3831件，占总数的14.59%。目前，OPPO已在闪充、影像、图片处理、拍照等领域形成了自己的技术壁垒性专利包，并在全球范围内进行专利布局。
　　其中10倍＂光变＂技术背后覆盖了100+研发专利，为了实现落地，OPPO前期布局了200+研发人员，在马达、棱镜、模组、算法等方面通过大量研发投入，100%自定义这个模组。
　　在昨晚的MWC2019现场，OPPO也为媒体提供了实机展示10倍混合光学变焦技术，非常值得一提的是，OPPO现场展示的实机摄像头区域并没有严重突起，这也意味着，OPPO通过该技术不仅实现了10倍混合光学变焦，还得以最大程度的保证了机身轻薄手感的和美观性。
　　2019年，OPPO的研发投入将达到15亿美金，聚焦5G通信标准、AI、影像、云和新材料新形态5大技术主航道开展研发。毫无疑问，接下来的OPPO还会继续给我们带来不一样的惊喜，继续引领手机拍照革命之路。
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