光学变焦什么意思(3倍光学变焦能拍多远)

稍早之前,出了一篇文章,讲的是多镜头手机拍照的一个弊端——就是当变焦时,它会自动在光学和数码之间来回切换,从而导致画质的降低。

文章发出后,有人就问了:光学和数码变焦,到底有什么区别。

那今天,咱们就来聊聊这个。

光学变焦VS数码变焦

文章的最开始呢,我觉得有必要普及一个概念。

如果你翻翻现在手机的广告宣传语,就会看到,“5倍光学变焦、10倍混合变焦、50倍数码变焦”等字眼。

你必须要知道的真相:所谓的“光学变焦”手机,其实是偷换概念

你必须要知道的真相:所谓的“光学变焦”手机,其实是偷换概念

这些“光学”、“数码”、“混合”的修饰词,之于变焦,究竟有什么区别?

相机的光学变焦镜头

在搞清楚这个问题之前,你必须了解一下相机的变焦原理。

相机的镜头,通常是由多片镜片组成的:

你必须要知道的真相:所谓的“光学变焦”手机,其实是偷换概念

这些镜片,在镜头内,是可以移动的。

你必须要知道的真相:所谓的“光学变焦”手机,其实是偷换概念

看一个示例图。

你必须要知道的真相:所谓的“光学变焦”手机,其实是偷换概念

这个模拟的就是一个变焦镜头里面的镜片组,L1和L3为凸透镜,L2为凹透镜。

而红色的箭头,就是光线透过这些镜片折射,最终成像的原理。

可以开看到,当L2镜片在左侧时,拍出来的,是相对广角的照片。

而当L2镜片往右侧移动的时候,成像范围就会逐渐缩减,这也就同时意味着,远处的东西会被逐渐放大,即为长焦。

那么,在这个镜片移动的过程中,拍摄的每一个焦段的照片,都是光学成像的结果。

它们的成像大小会不同,背景虚化会不同。

但是,在画质上,差距并不是很大。

比如一颗24-105F4的镜头,无论你用24mm端,还是30mm端、50mm端、105mm端,照片都是依靠这一颗镜头内的镜片移动来实现的。

这,就叫光学变焦——是在同一颗镜头里,实现的变焦。

手机的“光学定焦”

那么,现在的手机呢?

无论是双镜头、三镜头、四镜头、五镜头。

即便是N个镜头,它们其实,都是定焦镜头。

每一镜头,虽然也有很多镜片,但是,这些镜片,是不能移动的,是固定的摞在一起。

你必须要知道的真相:所谓的“光学变焦”手机,其实是偷换概念

也就是说,如果一台手机标称自带一枚等效240mm的10倍光学变焦镜头,那么,其更标准的表述,应该是其“具备一枚240mm的10倍光学定焦镜头”。

它不能拍100mm,也不能拍200mm,而是只能拍240mm,近一点,远一点都不行,所以,这颗镜头不能变焦。

手机的数码变焦

那么,手机为什么还要说自己的是光学变焦呢?

以现在的主流配置:一台三摄手机为例。

它具备超广角(0.6X)、主镜头(1X)、5倍长焦(5X)。

那么,这台手机的真正光学画质,也就是最优画质,只有三个焦段:即0.6X、1X、5X这三个焦段,而其他的时候,无论是0.7X、1.1X还是5.1X的变焦,都是靠数码变焦实现的,画质就会变差。

我来给你仔细的讲解一下手机的变焦过程:

1.当你拍摄超广角时,那颗0.6X广角镜头会工作,拍出光学镜头画质的照片。但是,当你略微放大变焦,拍摄0.7X~0.9X的照片时,这些照片,其实是由超广角镜头进行“数码变焦”实现的,画质就会变差。

2.然后,你拍摄1X的正常焦段照片,主镜头开始工作,它是光学定焦镜头,拍出来的画质非常出色。

3.再往上加变焦,1.1X~4.9X的时候,就又会切回由主镜头裁切的“数码变焦”,画质下降。

4.当放大到5X模式时,潜望式的5X长焦镜头开始工作,它也是光学镜头,所以画质会很好。

5.如果你再变焦,那么,5.1X~10X则会由这颗5X长焦镜头结合其他镜头进行混合变焦,画质又降低了。

6.而10.1X~50X则是让那颗5X的长焦镜头进行“数码变焦”。变焦越远,画质降低越多。

所以,手机的画面放大与缩小、拍近与拍远,并不是像上面相机镜头那样,靠单颗镜头内的镜片移动来实现变焦,而是靠镜头的“接力”来实现的。

而在非0.6X、1X以及5X这三颗定焦镜头拍摄的焦段时,都会由数码介入,依靠剪裁、放大、堆栈来实现“数码变焦”或“无损变焦”。

这也就意味着,跟大多数人以前对于“焦段越长,画质越差的理解不同”,在这种3颗镜头分别工作的情况下,那么,你用5X光学镜头拍摄的照片,画质是会显著优于4.9X“数码变焦”呈现的照片的。

你必须要知道的真相:所谓的“光学变焦”手机,其实是偷换概念

这两张照片,就是典型的例子,5X和4.9X,在细节上,画质相差很多。

那“无损变焦”和“数码变焦”有什么区别?我觉得基本就是奇异果和猕猴桃的区别吧。

东西是一样,只不过“无损变焦”听起来更高级一点罢了。

“无损变焦”的原理,其实就是靠单颗镜头拍摄,然后剪裁,算法优化,堆栈合成。

但是,无论如何优化,如何合成,它的画质,都无法实现光学镜头所达到的画质。

举个形象点的例子。

光学变焦,就是照镜子,镜子里的你,会还原100%的你。

而数码变焦,就是CG,再像再逼真,你也会看出漏洞。

两个重点

所以,文章写到这里,我觉得有两件事,是需要强调一下的:

第一,就是如果你理解了上面的内容,那么,就应该学会,以后拍照的时候,尽量使用那颗光学“定焦”镜头来拍。比如,你的手机广告上写着,5X光学变焦,那么,拍长焦的的时候,就尽量使用5X,而不是3X,或者3.5倍。

你必须要知道的真相:所谓的“光学变焦”手机,其实是偷换概念

其次,对于现在的手机的广告上的3X光学变焦,5X光学变焦,你应该将其理解成3X光学定焦,5X光学定焦,目前的手机,并没有真正意义的光学变焦。

未来会有真·变焦

当然,手机现在发展速度这么快,真正的光学变焦,一定是可以实现的。

事实上,早在几年前,就有手机这么做过。

华硕鹰眼ZenFone Zoom,你可能都没听说过。

你必须要知道的真相:所谓的“光学变焦”手机,其实是偷换概念

但是,它就有一颗十镜式主镜头,镜片可以在镜头内变焦,从而支持3倍真·光学变焦,也就是,在3X以内,无论是1、2、3倍,还是1.2、2.2、2.8倍 ,它的画质,都是有保证的。

你必须要知道的真相:所谓的“光学变焦”手机,其实是偷换概念

今年年初,VIVO推出了一款概念机APEX2020,可以实现5X到7.5X的真·光学变焦。

你必须要知道的真相:所谓的“光学变焦”手机,其实是偷换概念

而最近,有厂家也研究出一款3X到7X之间的连续光学变焦镜头模组。

成像原理,是这样的:

你必须要知道的真相:所谓的“光学变焦”手机,其实是偷换概念

所以,我相信,在未来2年之内,这种真·光学变焦将会是手机摄影继潜望式长焦之后的又一个引爆点。

到时候,我可能就又会有换手机的欲望了。

你呢?

钱包,是不是又在瑟瑟发抖了?

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