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

[PConline 资讯]自从功能机时代起,手机就有了拍照功能。随着技术的进步,所呈现的成像质量也是越来越好。进入智能机时代,随着手机厂商铺天盖地的广告和随处可见的评测,大家也都知道像素、光圈、焦距等等这些摄影的专属名词,同时也知道这些参数会对最终成像产生什么影响。

当然,在有些情况下相机的功能并不只是拍照,还能充当望远镜。而在华为P30 Pro+上,更是能通过潜望式镜头实现50倍的变焦。自此之后,OPPO、三星等厂商也开始逐渐使用潜望式摄像头。三星Galaxy S20 Ultra更是能够实现100倍的变焦。可是如此强大的性能,究竟是如何实现的呢?

杨元庆:疫情对于生产和供应的影响,现在主要是三个方面:一是工厂的恢复生产重新开张;二是要有足够的工人回来工作;三是即使前面两个条件都具备了,但是如果没有零部件足够供应的话,也不能够饱和地生产。

杨元庆:上个季度英特尔CPU其实是季度初出现短缺,但是季度中的时候突然通知我们,因为生产线切换的问题,季度初承诺的量无法提供。所以给我们留下来调整的时间就非常有限了,大概只有一个半月。但是联想依然能够交出突破历史记录的营业额、利润的成绩单,我还是非常骄傲的。这是非常不容易的,很好地反映出联想的执行力,尤其是运营能力。我们快速地调整了产品组合,增加了更多的CPU产品供应,比如AMD、MediaTek (联发科)等。

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。

但是如今的智能手机厚度一般仅为7~8mm,凸出部分也不超过10mm,能利用的空间也许只要不到8mm。如果放置一颗4/1英寸的图像传感器,等效80mm的三倍光学变焦已经是极限了。所以为了实现更大的变焦倍数,手机厂商们想到了潜望式摄像头。

杨元庆:我们的软件和服务大概包括以下几个方面。第一,是随着PC和服务器销售出去的软件和服务。比如PC,我们保修一年,第二年以后就需要购买维修服务,服务器也是一样。买的服务种类也有不同,有24小时响应,也有4小时响应。这是第一类服务的类型。第二类是运维服务,主要是针对企业客户的。联想可以承接企业所有的PC和数据中心运维,企业就不需要IT支持的员工了。运维外包服务这一块现在也有非常大的增长潜力。

香港小提琴家 姚珏:港区国家安全法的立法是非常必要的,我们香港文艺界坚决支持和拥护,它是针对极少数的暴徒,他们纵火、捣乱、伤害香港市民。它可以保障香港市民的安全和香港的繁荣发展,也可以确保“一国两制”行稳致远。

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。

这里我们首先看一下它的长焦镜头配置:4800万像素、24度视角、光圈F3.6。虽然原厂并没有给出数据,不过经过视角换算,我们可以得知镜头视角24°相当于全画幅等效焦距102mm。也就是说,三星Galaxy S20 Ultra的四镜头可视为搭载了三颗定焦镜与景深镜头的协同运行成果,较短分别是13mm,27mm,102mm。

香港电影导演 李力持:过去一年多那个“黑暴”太过分了。港版国安法是给他们一个很大的信号,就是你要停手。

港区全国政协委员 善德基金会主席 董吴玲玲:全力支持港区国安法,实施港区国安法才能令香港恢复以前安全宁静的生活环境,而且投资者才有信心继续在香港投资。

潜望镜最早在潜水艇和坦克上得到广泛的应用,通过镜子让光线折射从而观察外界的情况,从而避免将乘务人员的脑袋伸出窗外,这成为表面装甲的一部分。但手机与相机上的潜望式镜头与潜望镜的出发点稍微有些区别。长焦镜头的物理焦距更长,就需要更多的纵向空间来放置透镜。在早期的诺基亚N93i使用翻盖转轴的纵向空间防止变焦模组,三星的K Zoom使用了伸缩式镜头也能达到10倍变焦,在当时也是非常夸张的了。

杨元庆:从需求的方面讲,虽然中国市场在短期内,尤其是在这个季度相对是有一定程度的影响。但是我们比较好的地方,就是我们的业务比较均衡,中国大概占我们25%左右的业务,75%是海外的。那75%的业务在当前的情况下没有任何影响,甚至可以说需求还依然是非常旺盛的,不管是PC、电脑、智能手机,还是数据中心业务。一方面我们可以利用海外,包括中国已经恢复产能的基地去满足他们的需求。另外,海外需求比较旺盛也可以快速帮助我们中国的工厂恢复产能。如果我们这些工厂只是依赖于中国需求的话,可能这个季度就会受到影响。但是因为我们有比较强的海外需求,所以一旦我们工厂工人都到了,原材料都到了,那我们就可以全力去爬坡。

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。

现在中国绝大多数工厂已经恢复生产但未满产,供应链主要瓶颈在小公司

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。

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。

关于手机业务,中国市场的确受疫情的影响比较大,但我们海外的业务和需求没有受到太大的影响。因为联想手机在中国的市场还未完全打开,所以(疫情)对我们的影响会稍微小一点。我们在海外,包括拉美、北美,甚至在欧洲、亚太的其他地方,都看到了更强的需求。我们短期内更大的问题是供应的问题,而不是需求的问题。

英特尔CPU的供应有很多是在季度末交付给我们的,即便给到我们,产能也是跟不上的,满负荷生产也不可能把CPU变成可交付的产品。我们的供应链在这个时候起到了中流砥柱的作用,不仅是加班加点地生产和供应,还想办法租用了第三方的生产线来满足生产。即使能够满足生产,生产出来的产品也许并不是前端销售、大区销售所需要的产品,所以大区销售紧急和客户沟通,把原来的需求转化为新的、我们可以供应的产品。

焦点位置发生变化,焦距也会随之发生变化,当焦点向成像面反方向移动的时候焦距会变长,反之则会变短。

国内的手机厂商目前主流的长焦镜头都是800/1300万像素,而三星Galaxy S20 Ultra的长焦镜头却使用的是4800万像素,仅仅使用了4倍光学变焦,却能实现100倍数码变焦呢?

第四类是给某一个行业或者某一类企业提供解决方案的服务。比如,联想在最近的疫情期间给一些中小企业提供远程办公的解决方案。联想能够快速地给火神山、雷神山提供设备,也是基于整套的针对医院系统的解决方案。最近一段时间,我们给中国一百多个医疗机构提供了解决方案和服务的支持。

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。

记者:疫情给联想生产供应带来了哪些冲击?联想国内工厂的复工和产能恢复情况如何?

香港市民 林诗贤:我们要坚决支持国安法就是为了香港大家的繁荣安定。

香港地产行业人士 梁熙:暴徒不停地去破坏、堵路、殴打路人,我们商铺无法正常经营,餐厅开不了门。我们做酒店也没有旅客,旅客也不敢来香港。有了国安法,香港才可以在一个稳定和平的环境下长远发展,时间会说明一切。

但数码变焦不同,数码变焦像是通过调节望远镜片之间的距离看到更远的物体,变焦镜头也是如此,通过移动镜头内部的透镜改变焦点的位置,从而实现影像的放大和缩小,这种方式能大幅减少画质的损失。

第一个把潜望式镜头装在手机上的厂商是华硕。2014年,华硕推出了旗下ZenFone系列的旗舰手机ZenFone Zoom,搭载了来自日本豪雅的镜头模组。借助这颗镜头手机实现了三倍变焦。与华为的定焦不同,华硕使用的这颗镜头可是纯光学变焦,性能十分强悍。这里我们需要了解变焦的概念。

当然这也只是能够维持几个星期,如果是更长时间的话就需要更加充足的供应了。现在来看,最主要的影响来自于小公司。因为小公司复工复产可能比我们更加困难。我们有些小的零部件,像包装盒这种都来自于比较小的工厂,所以我们也希望小公司能够尽快恢复生产,我们也在积极帮助他们能够复工复产。这样在长期来看,我们的供应也会得到缓解。

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。

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。

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。

香港各界人士也表示,相信涉港国安立法有助于维护香港的法治环境和社会秩序,使得香港的明天更加美好。

还有我们数据智能的业务,针对智能制造,我们能够向电子信息产业制造业、汽车制造业,甚至石油、化工制造业提供解决方案服务。这些方面大概就是我们服务业务的范畴。服务是一个大有可为的市场,也将决定联想未来智能化转型的成败,我们非常看重。

香港歌手 钟镇涛:我是个土生土长的香港人,虽然香港也经过了金融风暴,还有“非典”,有祖国的支持很快就恢复过来了,希望(这次)像以前的风波一样,能够很快可以再出发,一定要有安定的社会。

中国市场,不管是智能手机、PC,还是数据中心业务,在本季度都会受到一定的影响。但是我们对中国的经济是有信心的,(相信中国经济)有弹性、有韧劲。我们相信,在疫情过去以后,(中国市场)对于IT产品的需求会快速恢复,尤其是受在家办公、远程教育、智慧医疗方面的驱动,需求会有新的增长机会。

联想集团董事长兼首席执行官杨元庆在随后进行的财报分析会上接受包括新京报在内的媒体采访时表示,到目前为止联想在中国的绝大多数工厂已经恢复生产,只是员工回岗率还只有50%;中国市场在短期内会有一定影响,但疫情过去以后,IT产品的需求会快速恢复,还会带来新的增长机会;服务是一个大有可为的市场,也将决定联想未来智能化转型的成败,联想对此非常看重。

记者:受疫情影响,我们产品的市场需求,尤其是中国市场方面会受到怎样的影响?

杨元庆:关于零部件的供应。其实我们在春节前就意识到(疫情)可能会对供应产生影响,所以在春节以前我们就全力把需要的各种零部件,哪怕是小到包装,都尽快进到我们的库房里面,虽然我们在春节期间没有生产。现在我们大概已经准备好了(应对)几个星期供应的需求,所以这应该对我们来说影响还是比较小的。

记者:联想软件和服务在这一季度营收突破了10亿美元的大关。这部分业务的主要构成是怎样的?联想如何看待其在集团版图中的意义?

所以说,焦距越长,就能拍更远,但需要的镜头空间也就更大。潜望式镜头就很好的解决了这个问题。简单来说就是利用手机的横向空间代替了纵向空间,让图像传感器和镜头都垂直放置,然后利用45°的棱镜模组将光线反射到镜头和图像传感器上,从而巧妙地解决了光学变焦导致手机突起的问题。

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。

目前手机变焦分为数码变焦和光学变焦。数码变焦虽然名为变焦,但较具实际上并没有改变,只是通过处理器将原画面之间的两个像素之间的距离增大,然后根据已有的色彩进行判断,进行插值后放大整个画面,简单来说就是和平时的拍照后放大截图没什么区别。

香港歌剧院艺术总监 莫华伦:第一是坚决支持这个国安法的决定,在这个文艺界有代表性的人物都签署了,我们就是要香港社会安稳。第二,我们的创作、我们的演出不要受到暴徒的影响。

我们现在还是比较乐观的,预计到本月底(2月底)大概深圳工厂就可以100%恢复产能,合肥工厂可以恢复70%产能。这两个工厂是我们笔记本电脑和PC、服务器、数据中心产品的生产主力,他们的恢复生产至关重要,可以减少对联想业务的影响,我们也很有信心。可能到下个月中或末,希望我们所有的工厂都能够恢复生产,甚至能够达到百分之百的产能。

记者:上季度英特尔CPU短缺给公司业务带来了怎样的挑战?公司采取了哪些调整进行应对?

此后,新疆还将继续加大对困难企业社保政策扶持力度,加大失业保险稳岗返还力度,特别是扩大中小微企业稳岗返还政策受益面,进一步减轻企业社保负担。

杨元庆:我们的看法是,PC市场已经趋稳,甚至在未来几年还会有所增长。主要的原因是,过去几年,PC的换机周期从三四年延长到现在的五六年。但到了五六年还是需要换的,因为PC是一个不可或缺的生产力工具。尤其对于大多数的企业员工,以及大学生这类使用者、消费者来说,PC产品还是不可或缺的。现在的(销售)量肯定可以保持,我们甚至比较乐观地认为,未来几年还会恢复一定增长。

过去一段时间里,手机的增长是快过PC的。但手机仅仅是用来消费信息的产品,唯有PC是创造、制造信息的工具。消费的内容越多,需要创造的内容就越多,所以我们对于PC,包括轻薄本、游戏电脑,还有在教育领域里的恢复增长都有信心。

高执行力冲抵CPU供应短缺影响,服务将决定未来智能化转型的成败

记者:联想现在零部件供应情况如何,能否满足产能需求?

第三类是设备即服务(Device as a Service),很多的企业,尤其是现在的大企业,比如顾问公司,都不买PC了,而是订阅购买PC的服务,以保证自己的员工使用的PC都是相对新的,这个服务的增长也非常迅速。而且DaaS服务的好处是可以附加IaaS(Infrastructure as a Service)和SaaS (Software as a Service),就是附加公有云服务和软件即服务,这些都会促进我们服务业务的增值。

对这三个问题,我们现在都有比较乐观的状态。第一,到目前为止联想在中国的绝大多数工厂都已经重新恢复生产了。除了武汉和成都的,现在还在等待政府的最新指示,其他的工厂都开了。当然我们现在还没有满产,员工回岗还没有到很高的水平,现在大概只到50%左右。

记者:联想如何看待更长时间段内PC、手机等业务的增长机会?

短期内中国市场需求会受影响,但是疫情也会带来新的增长机会