手机长焦进化史:攀过十年,终抵云巅

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手机长焦进化史:攀过十年,终抵云巅

今天,华为相机解决方案专家熊谌飞在《长焦十年之路对谈》直播中,首次系统揭秘了华为手机长焦技术的十年进化史。从p9双摄到pura 80系列“一镜双目”,每一代影像旗舰,都有一段鲜为人知的诞生秘辛。

手机长焦进化史:攀过十年,终抵云巅

不少观众这才恍然大悟:原来旅游时随手记录的远方风景,在看台上拍到的演唱会神图,背后竟藏着如此曲折复杂的技术攻坚历程。

如今,所有将影像作为核心卖点的手机厂商,都绕不开长焦。但很少有人知道,透过镜头看清远方,曾是专业相机的统治区。智能手机的出现,让普通人也能随手拍照、记录日常。但仍有一些瞬间,可能是春运时想拍清站台上父母的白发,是演唱会上想留住的瞬间,是散步时看见一枚想永远收藏的月亮……总让我们忍不住想:要是手机也能拍得远、拍得清,就好了。

“欲穷千里目,更上一层楼”,王之涣的诗句,也便有了新的注解:让手机用户把远方拉到眼前,移动影像必须不断地“更上一层楼”,把长焦能力纳入手机。

可以说,华为手机长焦史,也是半部移动影像史,而所有技术攻坚的终点,凝结在了华为Pura 80 系列身上,成为华为十年技术积累的总收束,也是手机长焦能力的集大成者。

从“拍得到”到“拍得好”,我们不妨在阶段性的登顶时刻,回望一下移动影像的“登珠峰记”。

手机长焦进化史:攀过十年,终抵云巅

摄影圈流传一句话,焦段没有高低之分,但长焦“没有不行”。面对一些无法靠近的拍摄对象,比如野生动物、体育赛事、户外山野、舞台表演,长焦镜头是唯一能拉近距离的设备。

可回到10年前,普通人想要拍月亮、抓远景,要么花巨资购买专业相机的长焦镜头,扛着它翻山越岭,要么就只能对着手机里模糊的数码变焦遗憾与叹息。

把长焦能力装进手机机身,达到媲美专业镜头的效果,这件事究竟难在哪里?

手机长焦进化史:攀过十年,终抵云巅

一是空间有限。长焦镜头需要更长的光路,而手机又要求极致轻薄,在毫米级的机身里塞入望远结构,在智能手机产业初期,并没有现成的元器件。

二是光影复杂。手机移动摄影主打便捷,随时随地都能拍,可现实中的光影条件千差万别。用户不了解什么叫大底传感器,只知道自己的夜景远景拍出来总是糊的。长焦镜头的光圈受体积所限,进光量不及主摄,遇到暗光、弱光环境,就抓瞎。

三是平衡艰难。镜头拉得远了,细节就容易看不清;摄像头数量多了,不同焦段的画面就可能出现切换跳变;算法用力过猛,画面就会被过度修饰,一股塑料味儿。移动影像要拍出大片质感,手机长焦要做一道融合了光学、计算、架构设计、美学等的平衡题。

这些难题,让长焦成为移动影像的珠峰,无数厂商望而却步。直到华为Pura 80 系列的一镜双目技术,作为十年间破解这些难题的集大成之作,给出了“手机长焦如何做到极致”的终极答案。变化是怎么发生的?

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将长焦能力装进手机的方寸之间,移动影像的探索者们用十余年时间,在毫米级空间里,开辟出一条通往顶峰的路。

这场技术长征的第一个目的地,叫做“看得远”。

早期的智能手机没有独立长焦镜头,手机摄影被限定在27mm的光学焦段,主要靠数码变焦,所谓的“望远”其实是对主摄画面的放大裁切,比如三星 Galaxy S4 的“10x数码变焦”靠放大裁剪画面,画面越远,像素就越模糊,长焦效果很不理想。

突破的曙光来自多摄架构的探索。2016 年华为P9采用黑白加彩色双摄架构设计,多了一颗摄像头,开创了移动影像技术发展的新篇章,也让华为正式确立了影像技术的多摄战略。多摄与光学镜头方向的确定,为后续的焦段拓展埋下了伏笔。

2018年华为P20 Pro立项,坚持要解决这个行业长期以来都没有解决的问题,搭载了业界首颗3x光学镜头,解决了当时手机拍照“拍不远,夜景拍不清”的局限,用户最直接的感受是拍完不用修图,夜景无敌,人像模式也比iPhone好用。当然也有槽点,比如AI算法的画面优化过度,有网友建议AI模式常年关闭。长焦虽然有了位置,但并没有绽放光芒。同时,苹果、三星也靠双摄,实现了2x光学变焦。

这一阶段,让手机长焦有了起点,但效果仍有很大进步空间。

解决了手机“有无长焦”的问题,下一步就是在拍得远的同时,也能“拍得清”。

进一步提升长焦表现,就要面临智能手机的先天空间限制。要实现5x以上倍率,长焦镜头的长度就得超过60mm,这对厚度仅8~10mm的手机而言,无疑是一道天堑。

2019年,华为P30 Pro以潜望式结构破局。将镜头横放,通过45度棱镜折射光线,相当于让望远镜平躺,首次将一颗120mm的5x焦段镜头装进了手机,进光量提升40%,让手机在暗光下也能拍清远景。

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华为P30 Pro潜望式模组造出来后,牵引供应链升级,让整个行业开启了潜望长焦时代,其他正在高端化的国产手机品牌也纷纷跟进这一最新技术,升级了潜望结构。

到了2020年,华为P40 Pro更进一步,让光路在模组内折返5次,实现10x光学变焦,将“拍得清”推向新高度,拍月亮能辨环形山,震惊过不少网友。

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当“拍得远、拍得清”成为手机标配,用户开始挑剔细节。熊谌飞在直播中爆料,当时用户对长焦的槽点:远视眼、夜盲症、小眼睛。

原来,随着移动摄影在生活中全面普及,用到长焦能力的场景更多了,一些新的需求就暴露出来,比如:长焦在近距离不好用,就拍不好人像;暗光下进光量小,拍出来黑乎乎一片,像是手机得了夜盲症;底小光圈小,虚化不自然,拍不出专业单反那种大片。

于是,业内接着向下一个目标挺进:拍得好。

2022年华为Mate50 RS率先破局,通过长行程马达,让长焦既能拍百米外文字,也能捕捉5cm外昆虫翅膀,解决了“远视眼”的问题。2023年,华为P60 Pro以超聚光技术攻克了“夜盲症”:通过聚光镜设计缩小进光孔,配合3轴sensor防抖技术,让长焦在夜景、弱光场景中也能打。光圈也大幅度提升,拍摄人像时即使不用算法模拟虚化,也有很好的虚化效果,抬手就出片。

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到了这一步,旗舰机能拍大片,中端机的长焦能力也不赖,技术迭代是否到头了?在华为看来,手机长焦虽然够用,已集齐微距、夜视、望远、防抖、人像等基本能力,但仍不够极致。

简单来说,就是为了平衡而牺牲了某些单点能力,比较中庸。比如说,拍人像能不能碾压所有旗舰手机?长焦拍夜景能不能跟主摄一样牛?光学长焦能不能直接达到10X(200mm以上)?一言以蔽之,市面上还没有一款集齐了所有单点优势的集大成之作。

这把高端局,呼唤有野心的手机厂商在顶峰相见。“拍到极致”的技术无人区,华为Pura 80系列的“一镜双目”技术率先登顶。

为了“拍到极致”,华为想了一个新思路:在有限空间里,塞进更多功能,也就是多模组合一的架构。

怎么做到呢?先从给手机里塞进两台望远镜开始。最大的难题是硬件。

要实现“一镜双目”,需要一个中长焦合一的全能长焦模组,包含143个零件,是常规潜望式镜头模组的2倍多,要经过593道工序。更长的马达行程,工艺要求和制造难度要翻好几倍,也是业内从来没有人尝试过的,能不能做出来,做出来能不能量产,没人知道。即使做出来了,还要经过可靠性设计的炼狱级挑战,在跌落、高温等极端环境下,运动机构依然稳定。

为了做出一镜双目,华为研发团队几乎被扒了一层皮,方案迭代20多轮才通过了严苛的可靠性测试。

在量产排查阶段,许多供应商都怕巨额投入打了水漂,只能望而却步,甚至直言:“这玩意儿没法量产!”。最终华为工程师入驻供应商一整年,协助供应商共同攻克难关,最终完成了这个难度极高、结构极其复杂的手机摄像头模组量产工作。

不过,最终效果还是值得的,华为Pura 80系列的长焦能力堪称颠覆级:业内首个240mm焦段拍人像,背景虚化的画面质感媲美单反。夜景模式下,篝火晚会的明暗都清晰可辨。微距模式,能捕捉动物昆虫身上的鳞片肌理,还加入了景深拓展。通过一镜双目,华为Pura 80系列带来了全能+极致的长焦体验。

手机长焦进化史:攀过十年,终抵云巅

远可拍月亮,近可摄微距,昼可捕细节,夜可辨明暗,华为Pura 80系列的全场景长焦能力,已然站在移动影像的珠峰之巅,让用户望向远方的视野不再被阻隔。

回顾手机长焦的攀登之路,跨越十年的技术攻坚,最终在华为Pura 80系列身上凝聚,其长焦能力的颠覆级表现,是“集大成者”的最佳注脚。

移动影像的征途,从来不是孤军奋战的传奇。当华为Pura系列向着影像新巅峰冲锋时,一支产业队伍也成长起来。

没有供应链作为“技术合伙人”,华为研发人员的设计构想就无法实现。举个例子,“一镜双目”方案初定时,3.4毫米的步进电机要塞进16个微型零件,棱镜切换精度需控制在8微米内,这些指标在当时的产业能力看来,无异于天方夜谭。

华为工程师团队直接入驻供应商工厂,待了一整年,联合开发18轴光学耦合设备,独创微米级定高组装工艺,将供应链的技术能力向前推送了一大步。

要问供应链为啥愿意配合华为?无他,唯手熟尔。

2019年华为P30 Pro的潜望式长焦,图纸给到工厂后,在当时根本造不出来,华为联合供应商重建产线、制定标准,最终不仅实现量产,更让潜望结构成为行业标配。2022年Mate50 RS的长焦微距技术,也是直接催熟了国产马达产业链。

而供应链一旦成熟了,移动影像就从华为的单打独斗,变成了终端的集体跃升。P20 Pro验证了3倍光学变焦的价值,随后几乎所有旗舰机型都跟进了多摄方案。潜望式长焦在P30 Pro上大放异彩,行业次年便迎来“全民潜望”时代。

同行的加入让手机长焦技术加速迭代,也带动了长焦能力外溢至中端产品线。如今,即便是2000元价位的机型,也能搭载5x光学变焦,这离不开全行业对多摄架构的密集探索。

可以说,华为每一步技术突破都在拉动产业升级,而华为 Pura 80 系列的一镜双目,正是这条产业链十年积累集大成者。华为Pura 80系列,就是这场协同作战的最佳答卷。

移动影像的产业联手破局,让更多人不再受限于专业相机的昂贵与沉重,能轻松触摸到长焦能力,自然也就带来了创作生态的爆发。

XMAGE影像平台的“长焦电影模式”让短视频博主轻松拍出电影感镜头,星空摄影插件让天文爱好者用手机捕捉银河细节,甚至有独立电影团队用华为手机拍摄远景特写。

身处这个“人人抬手即可创作”的时代,移动影像的终极价值,已经不言自明:那就是内容生产力的平权与解放。

移动影像技术的演进,始终伴随着用户需求的生长而向前。

华为Pura 80系列已经站在了当下的顶峰。它是十年长焦技术的集大成者,用一镜双目超大底双长焦证明,足以成为这个时代的长焦标杆,移动影像之王实至名归。无论远近、无论昼夜,都做到了当下最好。未来的征途会继续,手机长焦的攀登之路远未到终点。

消费者对看得更远、拍得更好的渴望,仍在不断打开:手机能否突破现有焦段限制,捕捉千米外的山脊?能否让运动跟拍更精准,演唱会的动态瞬间也不再模糊?XMAGE的专业模式与AI结合,以后普通人是不是也能轻松拍电影?

这些疑问,都指向长焦技术未来的拓展空间,华为的探索之路也在不断前行。

登山家乔治·马洛里曾被问到,为何要攀登珠穆朗玛峰,他回答:因为山就在那里。对于手机长焦而言,山便是用户对“看得更远、拍得更好”的永恒渴望。

当技术持续向上,移动影像终将成为连接人与远方、人与生活的纽带。这征途未尽,恰是移动影像最动人的未来。

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