折磨手机20年的痛点，终于要被苹果解决了！
人阅读 2023-04-17 04:54:01
一亿像素、一英寸大底、四颗摄像头……众所周知，手机摄影性能在“越来越卷，卷到极致”的道路上一去不回。从曾经的把照片拍清晰，到现在的把照片拍出花，从硬件配置，到摄影计算，卷到肉眼可见镜头模组越来越突出。
举个例子，前段时间，黑马拿到的荣耀Magic5 Pro，镜头模组几乎占据机身后背的三分之一，非常突出，略损美感。它的重心也是放在镜头模组之上，从而导致拿在手上有一种“头重脚轻”的感觉，持握感体验不佳，随时感觉要从手中翻出去。同时，这种超大超突出的镜头模组，还造成了一个问题——手机背放在桌子上，放不平。轻轻一碰，或者振动一下，就要掉下来。手机更容易摔了，心更容易受伤了。
当然，这个镜头模组突出得越来越过分的问题，不仅存在在这一款荣耀Magic5 Pro上。这已经是目前旗舰机们的普遍问题。在摄影性能赛道上，苹果、vivo、OPPO、荣耀、小米、华为，都在不遗余力地疯狂投入，力图在摄影性能下半场，卷出全新高度。比如，即将上新的小米13 Ultra，将搭载徕卡最新Summicron 镜头，一英寸可变光圈主摄，摄影性能是上去了，镜头依然突出。
总的来说从手机厂商目前的主流研发趋势来看，镜头突出问题，似乎已经是未来常态。因为只要追求更高更强的摄影性能，那就只有在镜头上堆料做文章——更大的感光元件，更多的塑料镜片堆叠，然后突出变得越来越夸张。因为，说到底，摄影镜头的光学成像技术在上百年的发展中，并没有实质性的改变。只不过在堆料的过程中，部分问题得到了优化而已。
可能很多人不知道，镜头成像的本质点就是通过各种镜片汇集光线到感光元件之上。
要知道，镜片越多，汇聚光线的能力也就越强，镜头的解析力也能得到相应的增强。为了获得更好的成像效果，厂商们就选择为手机镜头添加更多镜片。也正因如此，随着手机镜头的镜片堆叠数量越来越多，如今的手机镜头模组也就越来越厚。
轻薄的镜头和更好的成像，就好比鱼和熊掌，难以兼得。
图片源自52RD但是，黑马必须得说个但是——现在这个看似无解的问题，终于有望得到解决。就在4月13日，知名分析师郭明錤发布一份苹果采用超透镜（Metalens）技术的报告。超透镜（Metalens）技术是什么？根据中科院介绍，超透镜是实现透镜成像功能的光学超表面，它基于亚波长的人工结构单元对入射光的相位与振幅等参量进行调控，实现透镜聚焦或成像的功能。因为超透镜采用的是一种纳米材料结构而构成的一块能够聚焦光的平面，它一样能汇聚光波、排列光波，达到凸透镜的成像效果，所以，用超透镜取代传统镜片不在话下。
图为动变焦超透镜的功能示意图，图片源自中科院物理所每个字黑马都认识，可是凑在一起，黑马怎么就感觉它变得那么陌生呢？最离谱的是，镜片不应该是光滑的吗，怎么这个超透镜（Metalens）表面还有那么多的小柱子呢？下面，黑马就来给大家详细讲解一番。注意看，下方的这个镜片相较于传统曲面镜片多了很多层阶梯状的分层，这个透镜便是菲涅尔透镜，也被称之为衍射透镜。
虽然它经过多次切割，但是因为光只会被曲面进行折射，所以从光路上来看，光线经过这个镜片时和普通镜片走的光路是一样的，同时因为拿掉了“多余的曲面”，所以菲涅尔透镜可以做得更加轻薄。
彻底了解菲涅尔透镜之后，我们就可以来看看超透镜了。从外观上来看，超透镜（Metalens）似乎就是一面平镜，然而当我们放大之后就会发现，超透镜（Metalens）的表面遍布了无数的“小柱子”。这些“小柱子”就好比是菲涅尔透镜经过了无数的切割，最后形成了直径在100nm左右的小柱子。需要注意的是，超透镜（Metalens）并不是一面“镜”，而是一种不吸收不散射光线的超材料。
这时候，我们就可以通过控制这些“小柱子”的位置以此来折射光线，从而让它能够像普通镜片那样折射光线。下面这张图就能很好的说明超透镜（Metalens）的聚光过程：光线在通过超镜头之后，被数百万纳米结构所聚焦。
（图源Capasso 实验室)这，便是超透镜（Metalens）的聚光原理。那么，折腾这么多，超透镜（Metalens）到底有哪些技术优势呢？薄是最重要的优点。用超透镜取代塑料镜片，不仅能摆脱多镜片堆叠，而且因为它本身就超薄，还不用像塑料镜片一样被打磨，所以超透镜不需要“两年半的练习时长（打磨镜片），“出道即巅峰”。同样因为足够薄，所以它在接收光线时，几乎所有不同波段的光线都能同时通过超透镜，这在一定程度上就能消除色差问题。
重要的是，只要超透镜技术足够成熟，当前大部分的半导体大厂都具有大规模生产的能力，这就能在一定程度上也能降低成本。
（图源知乎微纳百科）以后，只要“超薄的超透镜+感光的传感器+玻璃外罩”就能组成一个效果极佳的镜头。总的来说，超透镜更薄、成本更低。但是，黑马又要说一个但是了——超透镜（Metalens）技术，还在研发的早期阶段。具体多久能落地？大家还在猜测中。据郭明錤的报告显示，超透镜有望在2024年首次实现大规模量产。量产之后，超透镜最先可能搭载在iPad Pro的Face ID发射端（Tx），其次就是2025年或者2026年生产的iPhone的Face ID上，然后就是2026年或者2027年推出的Apple Glass上。总的来说，苹果还是很想把超透镜（Metalens）技术和AR技术结合，推出跨时代爆品。
图为Apple Glasses的构想图，图片源自科技创日报而想要等到超透镜（Metalens）技术应用在后置镜头上，可能还要再等个几年，至少得到2028-2030年。所以，对于现在想要解决手机镜头模组过于夸张突出的办法，黑马倒是有个想法——增加手机电池容量，把手机做厚把镜头包进去（此处手动添加狗头）。一边是越来越薄的机身，一边却是越来越厚重的镜头，智能手机的设计在这个时代，太割裂了。如果喜欢我们的内容
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