最近的華米OV在宣傳新手機(jī)時(shí)都頻頻提到相機(jī)的一個(gè)重磅功能是可實(shí)現(xiàn)多倍光學(xué)變焦，并且誰的光學(xué)變焦倍數(shù)越多，儼然就越高端。
那為什么沒有手機(jī)直接上100倍的光學(xué)變焦，將手機(jī)變身望遠(yuǎn)鏡呢？
目前手機(jī)可達(dá)到光學(xué)變焦倍數(shù)最多的就是據(jù)說下月即將發(fā)布的華為P40系列手機(jī)，而現(xiàn)在手機(jī)最多只達(dá)到5倍光學(xué)變焦。
無論是小米10系列宣傳的50倍變焦還是華為P30PRO的50倍變焦實(shí)質(zhì)上都是指的數(shù)字變焦，但是數(shù)字變焦的畫質(zhì)是有損的，而光學(xué)變焦就是通過光學(xué)鏡頭調(diào)整焦距，這是無損畫質(zhì)的。
在討論為什么手機(jī)不做大倍數(shù)的光學(xué)變焦之前，先簡(jiǎn)單了解下光學(xué)變焦的原理：
光學(xué)變焦是通過鏡頭、物體和焦點(diǎn)三方的位置發(fā)生變化而產(chǎn)生的。
這個(gè)原理其實(shí)在初中的物理課本中講過，簡(jiǎn)單來說就是成像面（人實(shí)際看到的畫面）通過某鏡頭組與遠(yuǎn)處的景物成水平方向時(shí)，在與景物距離保持不變的情況下，通過改變鏡頭組之間的焦距，人們看到的成像大小也會(huì)隨之改變。
光學(xué)變焦的方式有很多，主要分為以下兩種：
1.外伸縮式：這種結(jié)構(gòu)體積較大，且比較復(fù)雜，多用在相機(jī)上，如常見的單反、微單以及卡片機(jī)等。
一般來說，鏡頭越長(zhǎng)，也就意味著能夠改變的焦距行程越長(zhǎng)，自然能實(shí)現(xiàn)的光學(xué)變焦倍數(shù)也越多。
但是顯然，這樣的結(jié)構(gòu)很難塞進(jìn)手機(jī)中。
三星曾經(jīng)巧奪天工，將這樣的鏡頭塞進(jìn)了手機(jī)中，三星Galaxy S4 Zoom，這部手機(jī)非常厚重，與傳統(tǒng)卡片機(jī)的外觀也非常相似。
這部手機(jī)的攝像頭有10倍光學(xué)變焦，焦距24-240mm，光圈范圍F3.1-F6.3，帶氙氣閃光燈，支持場(chǎng)景模式和白平衡調(diào)節(jié)，而目前最先進(jìn)的手機(jī)（已經(jīng)發(fā)布的）僅支持5倍光學(xué)變焦。
但是很遺憾，這部手機(jī)不怎么暢銷……
2.內(nèi)伸縮式有外自然就有內(nèi)，相較于外伸縮式，內(nèi)伸縮把整體伸縮的結(jié)構(gòu)更改為單個(gè)鏡片在模組內(nèi)的運(yùn)動(dòng)伸縮，這樣的伸縮結(jié)構(gòu)顯然有利于小型化，可以做到手機(jī)中使用。
諾基亞N93
例如，諾基亞曾經(jīng)發(fā)布的N93就是經(jīng)典的內(nèi)伸縮式變焦鏡頭模組，并且內(nèi)伸縮還有一個(gè)大的優(yōu)勢(shì)是其光學(xué)變焦是在機(jī)身內(nèi)部完成，可以有效地避免灰塵被吸入鏡頭內(nèi)，密封性更好。
諾基亞N93這樣的結(jié)構(gòu)，雖然巧妙的將內(nèi)伸縮設(shè)計(jì)到了轉(zhuǎn)軸處，但是顯然手機(jī)寬度決定了光學(xué)變焦倍數(shù)的上限，有沒有能夠在不改變厚度的前提下，進(jìn)一步提高光學(xué)變焦倍數(shù)呢？
當(dāng)然可以，這也是為什么如今手機(jī)如此輕薄的前提下，依舊可以實(shí)現(xiàn)多倍數(shù)光學(xué)變焦的主要原因：通過潛望式鏡頭組設(shè)計(jì)，可以將光路折疊，這樣可以在豎向上進(jìn)行焦距的改變。
潛望式鏡頭的設(shè)計(jì)思路是將鏡頭變焦時(shí)所需要的伸縮空間由與機(jī)身垂直轉(zhuǎn)為與機(jī)身平行， 從而達(dá)到縮減機(jī)身厚度的目的，也就是光路折疊。
潛望式鏡頭設(shè)計(jì)其實(shí)在卡片機(jī)中應(yīng)用很廣泛，佳能、索尼等都出過類似的卡片機(jī)。當(dāng)然從成像質(zhì)量上看，顯然外伸縮式鏡頭更好，畢竟空間不受限，可使用面積更大的CCD。
潛望式鏡頭的剖面圖
潛望式鏡頭設(shè)計(jì)應(yīng)用到手機(jī)中的好處顯而易見，只要手機(jī)機(jī)身足夠長(zhǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)的光學(xué)變焦倍數(shù)自然也越多。
圖片來源見水印
相對(duì)應(yīng)，缺點(diǎn)也比較明顯：
1.由于光路經(jīng)過折疊，其光線的攝入量顯然會(huì)有所衰減，因此同樣尺寸的傳感器下，潛望式鏡頭在暗光下成像質(zhì)量會(huì)更差。
2.光路經(jīng)過折疊到豎向，因此感光元件只能安裝到豎向上，也就是說感光元件的尺寸不能超過手機(jī)的厚度，成像質(zhì)量上有上限。
3.光學(xué)變焦倍數(shù)越多，需要占據(jù)的手機(jī)豎向空間也越多，顯然會(huì)犧牲手機(jī)空間，比如無法安裝更大尺寸的電池，傳感器、散熱片等等。
尤其是采用外掛基帶的驍龍865芯片，其基帶也需要占據(jù)一定空間，在手機(jī)三圍尺寸保持不變的前提下，十分考驗(yàn)工業(yè)設(shè)計(jì)能力。
此外，也可以通過多個(gè)不同焦距的攝像頭來實(shí)現(xiàn)某種意義上的光學(xué)變焦，但是由于成像是經(jīng)過合成處理的，嚴(yán)格上其實(shí)不能稱之為光學(xué)變焦。
目前來看，在不突破原有手機(jī)尺寸，電池技術(shù)沒有得到巨大突破的前提下，手機(jī)鏡頭的光學(xué)變焦倍數(shù)是存在一個(gè)顯而易見的上限的。
