不久前，CFan分享了三篇与手机摄影相关的科普文章：《为啥手机拍照不如单反？“定焦镜头”背黑锅》、《读懂焦距 你就懂了手机镜头眼界大小的秘密》、《放眼天下！智能手机的长焦镜头如何分出高下？》。在本文中，我们将讨论如何影响潜影长焦镜头的技术和功能。

长焦镜头的结构

目前，长焦镜头的结构主要由传统的垂直结构和潜式结构组成，前者底层是CMOS传感器和PCB主板，垂直向上是不同数量的滤波器(越多越好)、对焦电机、镜头和保护装置。

远摄镜头通常具有较小的传感器尺寸，以实现比具有相同结构的主镜头更长的焦距，这意味着它们发出的光更少，不适合低光环境。同时，焦距越长，抖动问题越明显，一个合格的长焦镜头，通常必须搭配OIS光学防抖功能。

如上所述，手机的厚度是有限的，像华为P40的80mm和bbb10pro的94mm这样的垂直长焦镜头是极限。如果你想让手机随时充当“照镜子”，那就轮到长焦镜头的隐藏结构了。

潜式长焦镜头的结构类似于潜艇上的潜望镜。它最大的特点是CMOS传感器向侧面90度定位，横向装有滤光片、镜头组、音圈电机等单元，最后通过最边缘的反射棱镜组“查看”。

它的外部特征是透镜孔是方形的(参见上面的图4和图14)，而其内部特征是一个大长方体。

潜长焦镜头很容易实现100mm以上的焦距，而这个参数受到整个镜头模组长度、镜头间距、镜头曲率等因素的影响。例如，三星Galaxy S20 Ultra隐形镜头的焦距只有102毫米，而OPPO Find 2 Pro的焦距为170毫米。

需要注意的是，无论是传统的垂直结构还是隐式结构的目镜，其倍数在光学变焦时都是“等值”的。例如，华为P40 Pro的焦距为125mm，支持等效5倍光学变焦，OPPO Find X2 Pro的焦距为170mm，也支持等效5倍光学变焦。不同的是，OPPO Find X2 Pro的焦距更大，使用5X模式可以在同一位置记录更多相同的内容。

华为P40 Pro的潜长焦镜头很特别。其他手机的潜镜头只有一组棱镜参与一次反射，而这款手机的潜镜头在镜头中插入了三组棱镜，在取景和拍摄过程中发生了五次光路反射，从而使焦距增加了一倍，获得了240mm的等效10倍光学变焦。以及20倍混合变焦和100倍数码变焦功能。

为了解决多通道反射更容易产生抖动的问题，华为还在隐藏镜头中增加了双轴OIS抗抖动模块，可以实现实时稳定效果，从而提高用户的拍摄速率。

隐形“变焦”镜头的回归

vivo在今年年初展示了APEX 2020概念手机。本产品采用特殊的潜远镜头“四组镜头组合”结构。内部镜头组可以随着相机APP界面的变焦和变窄进行相应的移动，在5X~7.5X范围内进行连续光学变焦。它与早期的华硕ZenFone Zoom相机有很多共同之处。

未来，华为P40 Pro的这种“变焦”镜头和10X“定焦”镜头将成为旗舰手机的可选设计理念，但谁能脱颖而出还有待观察。

传感器质量

细心的朋友可能会发现，长焦镜头一般只有800万到1300万像素值，而且它们的传感器尺寸、光圈都比较小，唯一的优势就是“拍得远”。另一方面，目前中高端手机的主摄像头传感器尺寸都在1/2.0英寸以上，像素值也从4800万像素开始。结合AI成像算法，在2X或3X模式下的图像有时会比专业长焦镜头更好，特别是在光线较差的环境下。

因此，提高长焦镜头的质量成为手机厂商下一步的重点。vivo X30 Pro和小米10 Pro的2倍人像镜头就是一个很好的例子。

vivo X30 Pro的人像镜头采用了三星的ISOCELL Bright GD1传感器(3200万像素，1/2.8英寸)，与经典的GM1传感器同源，支持ISOCELL Plus增强像素隔离和Tetracell四像素合一技术。这是相当于800万像素和1.6m像素的CMOS元件。

小米10 Pro的人像镜头是三星S5K2L7传感器(1200万像素，1/2.6英寸)，1.4m像素，双核2PD对焦技术和大F/2.0光圈。在参数方面，2X长焦镜头接近索尼早期高端IMX363传感器的质量，相当于vivo和小米使用两年前的主摄像头进行长焦。

潜水式长焦镜头就更尴尬了，因为它需要侧装到手机里，这就对传感器的尺寸要求更高了。另外，反射棱镜的存在也会影响进光量，光路反射有一定的衰减，在暗光下的表现更令人担忧。

好消息是，华为P40 Pro和三星Galaxy S20 Ultra提供了经过验证的解决方案。其中，华为P40 Pro(含Pro)在推广潜长焦镜头时，主打“超灵敏”的概念。它将传感器的拜耳滤波器从传统的RGGB改为新的RYYB结构，用黄色像素(Y)代替2个绿色像素(G)，这可以增加高达40%的进光量。因此，它弥补了潜影结构的弱感光性。

Galaxy S20 Ultra是一款“brute stream”，它将许多制造商用作主摄像头的1/2.0英寸“大底”传感器(理论上是ISOCELL Bright GM1，但在网上买不到)放入了潜水长焦镜头的模块中。由于该传感器支持Tetracell四像素合一技术，因此具有相当于1.6m的像素尺寸，可以在弱光下实现良好的光学变焦成像。

随着小米10青春版的隐藏式长焦镜头进入2000元的售价，让我们看到了这个可以扩大硬件单元普及范围的机会。在此之前，只有3500元起的高端手机才有资格。可以预见，5X光学变焦将成为未来的战场，而隐身长焦镜头的普及，将进一步促使厂商优化升级内部结构和传感器质量，拉开与竞品的差距。用不了多久，售价为1xxx元的主流手机就能享受“望远镜”瘾了。

如果你没有长焦镜头怎么办

更现实的是，我们今天使用的手机甚至没有普通的长焦镜头，更不用说隐形镜头了。放大2倍后，画面变得混乱。我们需要一台新机器来记录远处的风景吗？

答案当然是否定的。如果你在淘宝、京东、拼多多等电商平台上搜索“手机长焦镜头”，你会发现大量类似望远镜的外设。它们通常是一个“套件”，包括一个容易固定在手机上的支架，一个稳定拍摄的三脚架，以弥补光学防抖的不足，以及一个带有变焦轮、对焦轮、面罩和防尘罩的镜头。这两种外设的区别在于最大焦距(放大倍率)、镜头质量、镜头工艺、固定方式等。一般来说，焦距越大，价格越贵。

对于绝大多数普通用户来说，选择在100元到200元之间，支持20倍~30倍变焦的产品就足够了，毕竟它只能提供娱乐性的变焦拍摄功能。如果你想拍出专业的照片，那就买一些数码相机，比如索尼DSC-H300，它支持35倍光学变焦，价格只要一千多美元。