OPPO十倍混合光學變焦技術解讀

2月23日晚間，OPPO在西班牙第二大城市巴塞羅那MWC 2019期間召開了2019 OPPO創新大會。「創新大會」，顧名思義，是技術的創新，大約從去年開始，OPPO開始更多對消費者展示其「技術的一面」——其實這一面OPPO一直是有的，只是長期以來以實用需求為導向的理念，讓這一面藏在深處。今年的創新大會，總體來說有兩大看點，其一是OPPO在會前重點宣傳的、也很搶眼的10倍混合光學變焦技術，另外則是OPPO首款5G手機的亮相，展示了OPPO在5G技術研發方面的實力。

儘管5G在今年的MWC 2019上會是絕對的主題，但5G之外，OPPO確實也為我們帶來了不一樣的看點，就是10倍混合光學變焦技術，這也是本屆OPPO創新大會留給IT之家小編較深印象的亮點。下面，我們不妨就這一技術進行一些更為深入的分析和探討。

手機拍照變焦的背景

這些年，來自全球的智能手機廠商在產品拍照這方面確實投入了很大的精力，也取得了很多不錯的創新成果，拋開一些花邊的玩法，其實這些創新都在往一個方向努力：無限縮減智能手機拍照和單反的差距（儘管還有很長路要走）。IT之家小編總結，目前手機廠商們將這個目標大體拆分為三個小目標：一是成像基本素質，二是光圈虛化，三是變焦，實現這三個小目標，目前主要的解決方案分別是感測器+拍照演算法、AI摳圖演算法和鏡頭。其實再深入思考一些，這三個小目標，前兩個已經基本可以滿足普通手機用戶的拍照需求，唯有變焦，其實還有一些距離。

說起變焦，其實這也是智能手機拍照長期存在的老大難問題了。變焦分為光學變焦和數碼變焦兩種，光學變焦就是依靠光學鏡頭結構來實現變焦，即通過鏡片移動來放大與縮小需要拍攝的景物，它是在通過鏡頭、物體和焦點三方的位置發生變化而產生的。鏡頭焦距越長，景物的成像也越大，換言之就是能拍到更遠的景物，即能實現更大倍數的變焦，自然，它就需要鏡頭內部鏡片和感光器件移動空間更大。所以，實現變焦的倍數越大，鏡頭的體積也越大，在智能手機上裝上很大的鏡頭，這很困難，所以光學變焦基本出現在數碼相機以及單反上，智能手機也有採用光學變焦的案例，這裡就不展開講了。

在智能手機上，普遍採用的是數碼變焦，數碼變焦即通過處理器強行將圖片內的每個像素麵積增大，從而達到放大目的，這種方法顯然是對成像畫質有損的，還有一種是諾基亞曾經採用的超採樣技術，他們將4100萬像素的圖像「濃縮」到500萬像素的圖像，每8個像素點會被整合成一個「超級像素點」，拍攝時，手機以500萬像素級別顯示圖像，當你放大圖像時，「過採樣」程度就會減小，直到一個「超級像素點」還原成普通像素點為止，從而間接達到無損變焦的效果。這是一種比較「暴力直接」、同時也比較小眾的解決方案。

而雙攝甚至三攝手機的出現，為智能手機的變焦帶來了新的方向，也是目前主流的變焦方案。這種方案說白了就是採用不同焦距的攝像頭，當變焦達到該焦段時，切換攝像頭，其他過程仍以數碼變焦來代替。這是一個混合的變焦方案，優缺點都很明顯，優點是達到固定的變焦倍數時，確實也是無損的，目前市面上最高已經有五倍的變焦；缺點嘛，首先只有固定倍數時無損的，其他仍然是有損的，其次，手機攝像頭不可能無限增加，影響美觀，也影響機身內部空間的設計。

OPPO十倍混合光學變焦

基於上面的背景，我們來看看OPPO十倍混合光學變焦的技術方案。

OPPO通過三攝結構為手機帶來突破性的長焦拍攝能力。其中長焦鏡頭的等效焦距是超廣角鏡頭的十倍，顯然就是「10倍混合光學變焦」中的那個「10」，這是硬體基礎，關鍵就是看從「1」到「10」OPPO是怎麼處理的。

總體來說，OPPO通過超廣角、超清主攝、長焦三顆攝像頭來協同完成，其中有一個關鍵的技術叫潛望式結構，另外它還支持光學防抖技術。

其中，超廣角攝像頭具備16mm等效焦距，4800萬超清主攝攝像頭能夠確保照片畫質的頂尖水準；而長焦攝像頭擁有160mm等效焦距（注意，是超廣角攝像頭焦距的10倍），配合獨創的「潛望式結構」支持高倍變焦，實現拍得更遠的同時也能確保拍得更清晰。

「潛望式結構」的原理通過將鏡片組橫向排列，藉助特殊的光學稜鏡，讓光折射入鏡頭組，實現成像。這是很關鍵的，前面我們說了，變焦倍數越高，鏡頭就越長，智能手機的厚度顯然承載不了10倍變焦的鏡頭長度。厚度不夠，但手機的寬度肯定是夠的，所以OPPO就想到一個解決辦法：將鏡頭通道橫著放。「潛望式結構」，簡單說就是將10倍變焦需要的長通道的長焦鏡頭垂直橫置擺放，再通過特製的光學稜鏡，讓畫面光線折射到長焦鏡頭的圖像感測器，達到光學變焦效果，這很好的解決了鏡頭模組的厚度問題。

這裡面還有一項技術：D-cut鏡片工藝。這項技術用到了業內首創的非對稱注塑成型工藝，就像在圓形鏡片上平行切割了兩刀，將三攝模組厚度控制在了6.76mm。

另外，在此基礎上，OPPO還頗具創新地採用了共馬達設計，也就是將超清主攝和廣角攝像頭的對焦馬達合二為一，在同一模組分工協作，為長焦鏡頭的潛望式模組節省了機身空間，最終OPPO壓縮了13%的模組體積，並將整個模組放入我們手中輕薄的手機之中

當然，變焦倍數越大，畫面抖動就越明顯，照片也就容易拍糊。所以，OPPO在標準攝像頭與長焦攝像頭上，都引入了OIS光學防抖，以更高的拍攝精度，讓大家能使用最合適的焦距、獲得最好看的構圖，更輕鬆地拍出清晰的好照片。

別小看這一舉動，光學防抖雖然不是什麼新技術，但在變焦鏡頭、特別還是潛望式結構的鏡頭組合上加入光學防抖，就相當困難了，因為在限定感測器範圍內，防抖稍有不慎就會讓畫面大幅偏離，對拍攝畫面造成致命影響。而OPPO顯然已經克服了這個問題。最終結果是，該解決方案下，長焦端的防抖精度達到0.001445°，比5x變焦技術提升73%。

整個解決方案分析下來，IT之家小編總結，OPPO十倍混合光學變焦技術，本質上要解決的是三個問題：一，是如何最大程度的做到「無損」，二是怎樣減小相機模組的體積，三是如何避免高倍變焦的防抖問題。而OPPO的解決思路，本質上是將前文所說的各種技術方案做一個綜合：這裡有4800萬超高像素量的數碼變焦，類似諾基亞的超採樣技術，也有「潛望式結構」這種光學鏡頭的創新設計，並且也用到了多攝像頭的切換，還有光學防抖，因此它在解決問題的思想上沒有太多新的東西，而核心的創新，在於將這些思想整合起來，用在同一部手機的技術上，因此我們看到了「潛望式結構」、D-cut鏡片工藝、共馬達設計，還有在此基礎上的光學防抖，當然，這定然只是這整套解決方案中比較出彩的幾項技術創新，具體在OPPO研發過程中，解決的問題肯定更多。

通過巧妙且出色的技術創新，將現有的、分散的變焦思路整合起來，形成一整套解決方案，IT之家小編覺得，這是OPPO十倍混合光學變焦最大的創新意義所在。

OPPO在影像技術創新上的歷史積澱

智能手機的拍照體驗成為當下用戶的核心訴求，OPPO在手機攝影技術的發展幾乎可以看成是「OPPO手機發展史」，在OPPO手機不斷強大進化的同時，拍照一直都是OPPO的核心出發點。

早在2012年，OPPO推出了OPPO Ulike2，首次將手機前置攝像頭像素提升到500萬，同時搭載美顏2.0，開啟自拍美顏時代；2014年，OPPO 在旗艦手機Find 7實現了5000萬超清畫質；2014年，OPPO N3搭載德國施耐德專業認證的1600萬像素電動旋轉攝像頭，被19家科技媒體評選為2014年的「年度拍照手機；2016年，OPPO R9s內置OPPO與索尼聯合研發的全新的IMX398感測器，搭配全新的雙核對焦技術以及1.7大光圈，讓對焦速度提升了40%。

2017年，前後兩千萬的OPPO R11發布，並重點聚焦人像攝影領域；2017年2月，OPPO在MWC 2017上發布全球首創的5倍無損變焦技術，首次引入「潛望式結構」鏡頭設計。

2018年6月，OPPO Find X採用2500萬像素前置攝像頭以及1600萬像素+2000萬像素AI智能雙攝，以首創「雙軌潛望結構」實現93.8%最高屏佔比；2018年8月，OPPO發布R17 Pro，搭載AI超清夜景上市。

2019年1月，OPPO於2019未來科技溝通會上發布「10倍混合光學變焦技術」。按照OPPO官方的說法，該技術將於2019年春季新品商用。

來自官方的數據顯示，截止2018年年底，OPPO單在影像領域申請公開和授權的專利數量就已經達到了3831件，佔總數的14.59%。目前，OPPO已在閃充、影像、圖片處理、拍照等領域形成了自己的技術壁壘性專利包，並在全球範圍內進行專利布局。

其中10倍「光變」技術背後覆蓋了100+研發專利，為了實現落地，OPPO前期布局了200+研發人員，在馬達、稜鏡、模組、演算法等方面通過大量研發投入，100%自定義這個模組。

在昨晚的MWC2019現場，OPPO也為媒體提供了實機展示10倍混合光學變焦技術，非常值得一提的是，OPPO現場展示的實機攝像頭區域並沒有嚴重突起，這也意味著，OPPO通過該技術不僅實現了10倍混合光學變焦，還得以最大程度的保證了機身輕薄手感的和美觀性。

2019年，OPPO的研發投入將達到15億美金，聚焦5G通信標準、AI、影像、雲和新材料新形態5大技術主航道開展研發。毫無疑問，接下來的OPPO還會繼續給我們帶來不一樣的驚喜，繼續引領手機拍照革命之路。

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