后置摄像头20倍变焦，一颗两颗三颗到四颗
后置摄像头20倍变焦，一颗两颗三颗到四颗CMOS感光元件作用是记录并传递光波的亮度和颜色。这里主要就是两个大厂，三星和索尼。索尼稳居COMS感光元件市场头把交椅，苹果、华为、小米等等手机厂商都用过索尼；当然三星本身也是很强的，比如这一两年感知最强的就是推出了一亿像素。手机厂商经常会宣传光学变焦、大广角、双摄、光学防抖等拍照专业术语，这些决定了手机拍照一开始的物理局限。如果你的手机镜头没有光学变焦，那么就是没有办法拍更远更清晰；没有广角，你拍的图片视野就是更小一点。也许现在的00后很难理解，智能手机怎么可能没有拍照功能？对于这些互联网原住民来说，诺基亚的功能机已经算是远古时代。但是更早之前，手机确实没有摄像头。因为曾经的手机是通讯工具，是以通话为主；而现在的手机是一种生活方式，可以社交、游戏、拍照、拍视频。随着手机的发展，拍照拍视频的场景越来越多，单一镜头越来越无法满足现在消费者的需求。所以，你会看到手机摄像头数量不断增加，但是背
智能手机的摄像头数量确实越来越多了。当下，后置三摄是标配，四个镜头则是旗舰。一颗、两颗、三颗四颗，对消费者来说外观上手机摄像头最大的变化就是数量增加。但任何产品的发展，其实都需要透过现象看本质：手机摄像头的发展可不是简单的数字游戏，目前的手机摄像头格局，背后是厂商和市场以及消费者三方不断摩擦、反馈、迭代，最终形成的平衡局面。而未来，也许还会有新变化出现。
其实除了拍照，手机这些年在处理器、屏幕、交互上都有巨大的升级。但是你会发现，很多时候不同手机的外观设计都一样，比如不是采用刘海全面屏就是挖孔全面屏；比如核心参数一致，都是高通骁龙865 USF3.0 90Hz刷新率屏幕；比如大家系统上都有的暗夜模式、全面屏手势等。
抛开以上相似的部分，消费者感知最为直接的，就包括手机摄像头数量——或者是拍照的升级。
一开始的手机，是没有摄像头的。
也许现在的00后很难理解，智能手机怎么可能没有拍照功能？对于这些互联网原住民来说，诺基亚的功能机已经算是远古时代。但是更早之前，手机确实没有摄像头。因为曾经的手机是通讯工具，是以通话为主；而现在的手机是一种生活方式，可以社交、游戏、拍照、拍视频。
随着手机的发展，拍照拍视频的场景越来越多，单一镜头越来越无法满足现在消费者的需求。所以，你会看到手机摄像头数量不断增加，但是背后是技术不断升级，以及国产拍照的崛起。
图片好不好，这些很重要消费者拿出手机拍一张图片或者一段视频，剩下的是就是慢慢欣赏；但是手机完成这个过程，是非常复杂的。简单来说，手机拍照视频好不好，主要看以下几点：镜片/摄像模组，一束光线的艺术之旅开始的地方；CMOS感光元件，索尼大法和三星镜头的两强竞争；算法，不同手机厂商不同算法带来的画质区别。而摄像头数量的增加，也会反过来影响其他因素。
手机厂商经常会宣传光学变焦、大广角、双摄、光学防抖等拍照专业术语，这些决定了手机拍照一开始的物理局限。如果你的手机镜头没有光学变焦，那么就是没有办法拍更远更清晰；没有广角，你拍的图片视野就是更小一点。
CMOS感光元件作用是记录并传递光波的亮度和颜色。这里主要就是两个大厂，三星和索尼。索尼稳居COMS感光元件市场头把交椅，苹果、华为、小米等等手机厂商都用过索尼；当然三星本身也是很强的，比如这一两年感知最强的就是推出了一亿像素。
算法很重要。如果OPPO和小米都是用索尼同一个CMOS，那怎么分好坏呢？同样的一套物料，你家的手机和我家的手机拍出来就是不一样，背后是算法的不同。前几年，手机拍照公认强大的是苹果——为什么是苹果？
举个例子。很久以前Tim Cook在访谈中提到，苹果有一个大约 800 人的团队致力于让 iPhone 的摄像头表现的更好。800 人的规模是什么概念呢？很多人可能没啥感知，科技树儿告诉你，2015年的时候这个数字基本相当于一个国产手机公司的整体团队规模，比如锤子科技有将近 800 人，一加手机则拥有大概 900 人的团队规模。苹果一个相机团队，曾经相当于另外一家手机厂商人数的总规模，那iPhone拍照能不好吗。
要这么多人干什么用呢？苹果相机团队负责人Graham Townsend曾经有过解答：“拍摄一张照片，实际上发生了 240 亿次运算”，而苹果的相机测试实验室中甚至可以模仿日出日落，以及复杂的室内外环境，包括低光高光环境。
所以我们消费者可能只是看到手机摄像头一个、两个、三个的增加，但是手机摄像头在我们看不到的地方，努力的变得更好。
接下来，科技树儿将会通过下面几个部分，为大家理一理，手机摄像头的发展和未来。
- 一颗两颗到四颗，数量不是无意义的增加
- 那些你所不知道的，手机摄像走过的弯路
- 这些年，智能手机拍照增加的技术有哪些
- 华为的手机是如何在拍照上成功逆袭的呢
- 5G浪潮下，智能手机的拍照摄影如何变化
一颗：从无到有是最难的。手机开始只有一个摄像头，在当时环境下，摄像头能拍清晰就非常非常不错了。2000年9月底，夏普发布了第一款内置11万像素CCD摄像头的手机，命名为J-sh04。没有错，2000年的时候就有手机搭载摄像头了。虽然这是世界上第一款照相手机，开创了手机摄像的先河，但是对市场和消费者几乎没有影响。
我们从什么时候开始关注到摄像头呢？3G网络时代，图片的需求增加。
诺基亚时期市场上也有很多摄像头手机，但是像素低、手机屏幕差，没有自动对焦，没有美颜，没有很好的算法。无论是拍人还是风景都比不上传统相机。直到iPhone的发布，加上移动互联网的大潮，手机摄像头被人们重视起来。特别是移动互联网，我们随时可以发图片，需求也就被创造。
对了，这里不得不提一下，苹果iPhone的出现推动了前置摄像头的发展。iPhone 4的发布会展示的“One more Thing”——FaceTime视频通话，是苹果首次在iPhone中引入前置摄像头。前置的手机，在iPhone之前已经出现了，但是重视的人不多。而iPhone4前置更清晰，是当时移动互联网下，人们对视频通话需求的一个先机。这个时间段，国产手机找不到手机拍照好的厂商。
两颗：我们需要两个摄像头的手机吗？现在看，答案是肯定的。最开始，手机采用双摄方案的目的主要是为了拍 3D 照片，通过两个摄像头的照片进行合成，呈现出一种可动的 3D 视觉。是不是很像现在的3D、AR需求？不过最开始推出双摄的手机厂商HTC和LG，很遗憾并没有保持优势。HTC EVO 3D 和 LG OPTIMUS 3D手机的两个摄像头，可以带来3D的玩法。或许理念太超前，没有出现需求打动消费者。
后续还有很多手机厂商发布后置双摄，开发了各种不同的方向。比如广角镜头 长焦镜头组合、彩色镜头 黑白镜头组合、彩色镜头 彩色镜头组合。现在我们知道了，广角镜头 长焦镜头是最受到欢迎，在双摄大战中生存到最后。
HTCM8手机拥有的双摄虚化，打开了新思路。双摄，可以拍出更好的虚化图片。而恰恰又是iPhone7Plus上的双摄，成为最后赢家。iPhone 7 Plus 是苹果首次采用双摄设计的手机，副摄是一颗 56mm 焦段左右的镜头，不仅可以增强两倍变焦，同时实现了苹果当年力推的「人像模式」。2020年，各个手机厂商宣传拍照的时候，一定会注重对人物拍出「人像模式」的介绍。甚至，「人像模式」不仅仅局限在拍人，拍动物拍其他物品也是可以的。
在双摄的时候，华为已经开始表现出强大的竞争力。彩色镜头 黑白镜头组合这种组合最早是由华为带来的，这种摄像头组合的优势是：彩色镜头主要控制拍摄整体彩色画面，而黑白镜头主要负责捕捉到更多的细节。
既然有后置双摄，是不是也可以前置双摄呢？是的，2017年的时候360和vivo等手机厂商就有前置双摄；到了2020年华为、荣耀等机型，依然存在前置双摄产品。
三颗：集大成的后置三摄玩法更多。华为P20 Pro这款手机，带来了拍照的新玩法。彩色镜头 黑白镜头 长焦镜头三摄，放在2020年也是很吸引人的。P20 Pro搭载了开创性的徕卡三镜头。一枚4000万像素彩色镜头、一枚2000万像素黑白镜头和一枚800万像素长焦镜头，这个时候，很多手机厂商都还在用后置双摄甚至单摄。这个时候开始，国产手机已经慢慢在拍照上追赶上来。
随后，苹果iPhone11Pro也带来了后置三摄，不过和华为不同的是，iPhone 11 Pro 系列是超广角 广角 长焦的铁三角组合。三个摄像头的优势，很明显就是可以带来更多的焦段组合。我们知道因为光学物理原因，手机拍照算法强大如苹果，依然没办法拍出广角镜头拍超广角和大变焦图片。也因此，苹果iPhone11Pro上的最大卖点之一，就是拍照功能。
需要注意的是，不仅是旗舰，许多千元机也有三摄。因为成本的原因，千元机大多数采用的彩色主摄＋200W 500W副摄，这个情况下多出来的镜头凑数的可能性比较大。因为市场和消费者已经对三摄有需求了，很多手机厂商因为趋势的原因，不得不硬上三个摄像头——即便千元机上三摄对拍照提升并不大。
四颗：华为、三星、小米、OPPO等厂商，开启全新四摄。苹果已经在拍照上落后了，起码摄像头数量没跟上。四颗摄像头的手机在2020年已经很常见了。全球首款后置四摄手机是三星Galaxy A9 2018，后置四颗摄像头分别是主摄像头、长焦摄像头、超广角摄像头和深度摄像头。华为Mate30 Pro、三星GALAXY Note 10 、OPPO Reno2、小米10Pro等等手机，都是当前拍照非常强大的代表机型，采用后置四摄的大部分都是旗舰手机。
四摄的手机中，出现了很多不一样的镜头。华为Mate30 Pro后置超感光徕卡电影四摄，分别是：4000万像素电影摄像头（超广角，f/1.8光圈） 4000万像素超感光摄像头(广角，f/1.6光圈，支持OIS) 800万像素长焦摄像头（f/2.4光圈，支持OIS） 3D深感摄像头，支持自动对焦。
而小米10Pro的后置四摄，则是1 亿像素超清主摄1/1.33″ 超大感光元件、1.6μm 4合1 超大像素 800 万超长焦镜头 1200 万人像镜头 2000 万超广角镜头。其中小米10Pro上的一亿像素，带来了新的方向。
OPPO Reno2也是一款后置四摄，4800万像素主摄镜头 1300万像素长焦镜头 800万像素超广角镜头 200万像素黑白风格镜头。其中，这款手机支持5倍混合光学变焦。
四个摄像头肯定不是终点。因为诺基亚的Nokia 9 PureView搭载了五颗后置镜头；据说索尼还有六个摄像头的手机，这不得不让我们引起思考：摄像头数量越多越好吗？
答案不是，比如谷歌的 Pixel 手机都以其出色的拍照性能而著称，往往镜头数量并不多，只有两颗甚至一颗。另外，苹果也是不按套路出牌，因为都已经2020年了新iPhoneSE居然还是后置单摄。
那些你所不知道的，手机摄像走过的弯路虽然我们现在看到了手机拍照已经比较稳定了，但在过去手机厂商们对拍照摄影还是有很多摸索的，并且走了不少弯路。虽然看起来没能成为主流，但是探索的本身就值得我们尊重。
1、Moto Z用模块化的思路，想给手机扣上变焦镜头以获得更好的拍照。而且一来就是大招：哈苏镜头模块。但是过高的价格，高高凸起、硕大无比的摄像头，还是劝退了不少消费者。实用性欠佳，最终也没能成为手机拍照的方向。
2、索尼尝试直接通过 wifi 连接手机，把手机作为取景器。方向很不错，现在不少相机也可以通过WIFI传图片。当然这个也比较小众，可能知道的人并不多。
3、既然手机因为尺寸原因，镜头CMOS做不大，那干脆直接做一个超大的CMOS不就好了？松下当年做过一款手机CM1就是这个思路。一寸底，镜头等效28mm f/2.8，单摄像头，镜头凸起一大块。不过手机并不是相机，既然都带这么大的那为啥不干脆直接带相机呢？
也就是说，手机拍照想要越来越好的前提，是基于认可“手机”这一要素。你不能将相机功能凌驾于手机功能之上，本末倒置的出现市场是不会认可的。
这些年，智能手机拍照增加的技术有哪些太多太多了，这里提几个比较重要的：分别有大像素、TOF飞行时间、潜望式变焦、云台防抖。
【大像素，一亿不嫌多】
像素即px，是画面中最小的点（单位色块）。一张图片由500万个色点组成，那么这个图片的像素就是500W。100W像素的相机拍摄的照片，越放大就会越模糊；反过来说1000W像素，放大后可以拥有更多细节。手机像素已经涨到一个亿了，带来的图片质量确实肉眼可见。更大的像素成为了各大手机的卖点，比如不少千元机出现了4800万、6400万等超大像素；小米、三星也发布了高达一亿像素的手机。
不过也必须要提一下，iPhone11Pro依然采用的是三个1200万像素的镜头，和安卓动辄四千万六千万的像素比小了很多，当然也许iPhone12上的像素会有所增加。
安卓像素越来越激进，苹果不为所动。
【TOF飞行时间技术】
TOF是飞行时间的缩写（Time of Flight），其原理就是传感器发出经调制的近红外光，遇物体后反射，传感器通过计算光线发射和反射时间差或相位差，来换算被拍摄景物的距离，以产生深度信息。若是再结合传统的相机拍摄，就能将物体的三维轮廓以不同颜色代表不同距离的地形图方式呈现出来。苹果iPadPro上的激光雷达 (LiDAR 光探测和测距) 和Face ID都是在这个大方向下的最佳体现。
苹果、华为和小米等手机厂商，许多机型就广泛的采用了TOF技术。
在未来，5G网络正式发展后，更快网速更低延迟的基础下，TOF技术可能会运用于体感游戏，影像的交互，AR场景中虚实的结合，3D购物等。
【潜望式变焦】
潜望式镜头可以大幅增加手机的变焦能力，5x无损变焦的实现成为了可能。其实潜望式镜头也不是手机的独创，因为早在卡片机上就有。潜望式镜头的镜片组是横向排列的，再通过独特的三棱镜让光线可以进入镜头，横向排列的好处就在于非常节省空间，镜头可以获得更好的变焦效果。
潜望式变焦由于把光路从水平折射成了垂直，这样相当于让光学系统与机身实现了平行设计，机身厚度可以大幅减小。简单来说，潜望镜式镜头保留了卡片机超薄的机身，又实现了一定倍数的光学变焦。一开始没有用，是因为技术和成本的原因。现在，已经有越来越多的手机厂商开始普及这个技术。像华为、OPPO、三星、小米都有这样的产品。未来这个技术，也会不断发展。
【手机微云台防抖】
大部分的手机摄像头防抖主要就是三种方式：OIS光学防抖、EIS电子防抖和AIS智能防抖，分别对应的是硬件防抖、软件算法防抖、硬件 软件 AI算法防抖。以前智能手机摄像头想要防抖，不少人会采用手持云台的方式。而现在有手机厂商已经开始在手机中加入微型云台，防抖效果非常出众。
手持云台是指手机外接一个类似自拍杆一样的东西，让手机录像拍照更稳。传统云台虽然很稳，但毕竟是增加了物理外设，无论是成本还是便携性都不够好。而微云台是一种全新的技术，”微云台”防抖是vivo手机率先开启的。
在微云台防抖方面，vivo新机采用了两对滚珠配合十字支架，可以让微云台在X轴、Y轴完成灵活的“双轴转动”，从而实现“立体防抖”。带来的效果是防抖角度达到了正负3°以上，是传统OIS光学防抖的300%，除此之外，为削减FPC给摄像头模组防抖过程中的拉力，微云台采用“双S型FPC排线”，厚度仅为0.07mm，而业内普遍则是0.1mm的加工精度。
微云台是整个传感器、镜片一起运动，所以也不存在镜片位移补偿防抖画面边缘区域所带来的画质损失，防抖范围面积也达到了OIS光学防抖手机的3.2倍。
当然，这个方向如果正确的话一定会有很多手机厂商加入进来。
智能手机本身的体积就这么大，如果没有像全面屏、折叠屏这样新的外观出现，手机摄像头可以做的创新其实很少。但就是这样的情况下，手机厂商们不断突破极限，给我们带来了更好用的手机拍照。其中，海外厂商早期优势更大。但是未来，很可能就是国产领导。
华为的手机是如何在拍照上成功逆袭的呢索尼、三星、苹果、因为技术积累或者先发优势，在手机拍照上曾经碾压国产。而现在，国产手机不仅系统越来越好，拍照也有巨大的进步。提到手机拍照，很多人都会第一时间想到华为。
华为是国产手机厂商，而我们知道国产因为起步晚，底子薄，在手机拍照中长期处于弱势。曾经的手机如果被夸拍照好，主要集中在苹果和三星身上。但是华为通过P系列，打造了属于国人的骄傲。
那么问题来了，华为的手机是如何在拍照上成功逆袭的呢？原因很多，科技树儿也简单挑几个重点：
对趋势的重视。不管是双摄还是三摄，华为都在技术推进其中扮演了重要的角色。即便在手机后置双摄的发展中，华为采用的彩色镜头 黑白镜头组合未能成为主流，依然不可忽视其付出的努力。在后置三摄上，华为算是真正的站起来。
强大的算法。手机摄影的各种调教、优化、以及AI方面的运用，都可以让我们拍出更好的图片。光影和色彩效果上，华为确实走在了前列。
创新和研发。RYYB、潜望式镜头、夜拍镜头这些其实其他的手机厂商也可以做到，但是显然目前做得比较好的就是华为。但是需要指出，新方向也是有风险的。比如RYYB虽然可以带来更好进光量，但也会带来偏色的问题。风险和收益都是互相存在的。
徕卡品牌联合。联名确实可以获得更多优势。现在提到手机拍照，华为 徕卡的组合已经非常知名。但是这不是华为才有的，早些时候诺基亚卡尔蔡司就非常受到认可。显然，未来的其他手机厂商也可能会有这样的合作。
【尾巴】5G浪潮下，智能手机的拍照摄影如何变化手机拍照已经成为移动互联网应用中不可或缺的一部分。拍照、视频、AR或者VR都可能会有新的变化。仔细看，手机摄像头的技术升级也顺应了1G、2G、3G、4G的发展，这意味着，未来的5G手机拍照或许会有新的需求。
现在的智能手机已经成为我们身边最便捷的生活记录工具，是我们日常游戏、社交、视频、图片不可或缺的。而手机摄像头在未来可能爆发的潜力，或许比我们想像的还要大。也许，电影《头号玩家》中的虚拟曾经，就是可以通过手机这样的微型设备实现。
这并不是不可能的。
在1G和2G的时候，手机对图片支持不够，本身屏幕也不大，因此没有出现革命性的手机拍照。在3G和4G网络下，图片、短视频和各种其他应用的爆发，促使手机的相机有跨越式发展。而我们现在已经进入5G新网络时代，未来会有哪些新需求诞生？科技树儿无法预测，但是肯定会有新的变化诞生，作为消费者的我们，只需要享受就好了。毕竟手机厂商的存在，就是让我们可以享受科技享受生活。
