从显微镜下的细胞到望远镜中的星,我们想看到更清晰的世界

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一、我们的征途是星辰大海

1831年的6月,“小猎犬号”载着22岁的科技青年达尔文一行人登陆了加拉帕戈斯群岛,达尔文注意到了一只奇怪的小鸟,它小小的身体上顶着一个格外“粗壮”的喙,这个喙有多厉害呢?虽然大嘴地雀的体重只有33克,但是喙的咬合力按比例计算却是霸王龙的320倍。[1]

这种鸟就是大嘴地雀,这也是它首次被人类发现。与此同时,达尔文发现大嘴地雀在加拉帕戈斯群岛上还有15种亲戚,但是它们的喙的大小形状却各不相同。他对这种现象进行了更加深入的研究,最终发表了巨著《物种起源》。可以说正是达尔文对自然的细微观察,才打开了生物进化研究的锁匙

爱的魔力转圈圈,地雀的嘴也画个圆 图片:ufl.edu

从达尔文第一次登上加拉帕戈斯群岛到现在,人们对世界的探知已经跨过了一百多年的时光鸿沟,多年的科技发展让现代人对世界的探索要比达尔文时代更加便利。相比当时需要一笔一画勾勒生物标本的特征和线条,现在我们用一台手机就能轻松记录世间百态,甚至能够通过10倍混合光学变焦技术,清晰记录远距离的拍摄对象。不信?那就来看看我们布置的这一片“星辰大海”,体验新技术带来的混合光学变焦成像效果。

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二、多远都能拍的清晰是怎么做到的?

人类不止热衷于观察眼前的事物,探索世界的视野也一直在延展。

科技的重大飞跃,带来了狙击枪瞄准镜和天文望远镜,让人们看的越来越远。虽然看的对象不同,最终成像的位置也不同,但是瞄准镜和长焦镜头的成像原理却是一样的,都是通过一片(组)或几片(组)光学元件,使入射光线发生偏折汇聚于某一个平面并清晰成像

变焦镜头如何工作 GIF:Wikipedia

可是怎么才能在清晰的基础上,还能把镜头中的物体放大呢?这还不简单,拧镜身上的变焦环呗。这个镜头缩短变长的过程,就是老司机们口中的光学变焦。在拍摄或观察的过程中,可以通过移动镜片来调整视角和焦距,放大/缩小需要拍摄的景物。

光学变焦倍数越大,远处的景物就能被拍得越大。所以高倍瞄准镜和一些的相机镜头非常长,内部的镜片的移动拥有“四室两厅”的超大空间,感光元件从被摄体中直接感光并形成影像,而没有经过其他任何的电子放大处理,实现更大变焦倍数的同时也能拍得清楚。

无论是瞄准镜还是长焦镜头,为了追求多倍放大的最终清晰成像效果,光学元件之间的阵列结构都是非常重要的。如果元件之间排列不开或者太紧凑,那么光学变焦也不能实现。这也是为什么在用手机直接拍照时,效果的确蛮好的,但如果两个手指一拉近拍摄对象,画质就变得非常模糊。这时只能通过设备的“数码变焦”剪裁、放大图片和像素来实现拍摄对象的放大,弥补不能光学变焦的遗憾。

放大之后完全就糊掉了 Gif:Wikipedia

这种模糊“散装变焦”带来的直接后果就是出门想拍照的时候必须大包小包地带上各种长枪短炮,才能满足真实的拍摄需求。要是直接用手机拍各种远景和大场面,是很难在朋友圈收获300个赞的。

三、所谓硬核青年,就是没有短板:摄像技术妥妥的全能英雄

解放现代人的压力,要从解放背包开始做起,如果能把大焦距光学变焦和超广角做到手机里,或许是个好点子。诶?不对啊,刚才不是说手机内部空间太小,光学变焦的图像采集装置都玩不转吗?但解决问题的动力永远是创新——如果焦段太大,那就把镜头折起来吧!比如潜水艇上潜望镜的设计。

折叠镜头别致的结构 图片:OPPO

这并不是开玩笑,在上面那支视频中使用的OPPO Reno手机的镜头模组中就率先采用了这样的创新设计,打造了10倍混合变焦镜头。而最最最惊艳的地方在于,手机镜头被“横躺”过来,一部分镜头的方向由纵向变为横向,在透镜曲面的曲率调节基础上,拥有了更大的镜片物理移动空间。然后在镜头前加入一个直角棱镜,光路折射90度进入相机镜头,带来了黑科技味道更足的潜望式光学变焦结构。鬼知道OPPO Reno的光学老法师们到底经历了什么……

OPPO Reno的一体化纯平机身 图片:OPPO

通过这样的花式操作,传统镜片和模组就被简化到了手机纯平的背板中,同时解决了手机镜头外凸和光学变焦的问题,而且拍照效果甚至比专业相机更“朋友圈友好”。

在山的那边海的那边,有一群蓝房子 图片:OPPO

不过,长焦镜头采用的光学变焦虽然可以在缩放时让照片拥有更高的清晰度,但也有一定的限制——其成像原理使得我们在拍摄过程中需要牺牲反应时间,这让画面很容易因为手抖而拍虚,因此,防抖对于高倍光学变焦而言极为关键。

在OPPO Reno 10倍变焦版上搭载的更加先进的双OIS光学防抖技术,其中长焦镜头的棱镜防抖将防抖精度提升到了0.001445度,实时补偿手部抖动,让手抖星人无所畏惧。不管你是抖m还是抖森,使用OPPO Reno进行远距离拍摄也能清晰不怕抖。

达尔文当年第一次登上加拉帕戈斯群岛时,其实首先准备研究的是那里的地质,妥妥的地质学家。后来观察到了地雀的多样形态,才更加坚定了要研究进化论的决心,简直就是个全科学者。如果要想成为22岁的达尔文那样的硬核科学青年,当然是要先克服自己的短板,才能抓住机遇。

三个镜头错落有致 图片 | OPPO

OPPO Reno的设计初衷也全方位地考虑到了手机摄影技术的痛点,攻克了多项技术难题。除了1300万像素的潜望式结构长焦镜头,OPPO Reno后置还搭载了800万像素的广角摄像头,等效焦距 16mm;主摄为 4800 万像素,影像传感器是来自索尼的 IMX586,1/2.0 英寸传感器,F1.7 光圈,实现(超近)拍高楼、(直男)拍人像、(山顶)拍演唱会……三个镜头构成了独有的手机三摄全焦段影像系统,覆盖了16-160mm 的“全焦段”,简直就是手机中的全优生。再加上主摄和长焦镜头双OIS光学防抖、三重对焦,手持拍摄也能无比清晰,三脚架这么累赘的东西,还是再多吃几年灰吧。

先进的技术一定离不开高性能的AI算法。晚上是“夜之精灵”们发现美的黄金时段,如果遇到绚丽的夜景,用搭载超清夜景2.0模式的OPPO Reno轻松一对焦就能拍出完美夜景,是时候和到处找光源、用手机摄像头打光的日子说拜拜了。如果达尔文能拥有这样一台高性能的拍照手机,不仅当年加拉帕戈斯群岛上的生物能被记录地更全更详细,晚上出勤时也能拍一张美照,群里的小伙伴们都酸了。

OPPO Reno记录的城市夜景 图片 | OPPO

不仅能拍照片,拍视频也不在话下。OPPO Reno借助超强的镜头实力和传感器优势,能实现最高4K分辨率的视频拍摄,最高帧率为60fps,再加上OIS混合式图像防抖技术,怎么高清就怎么玩。哦对了,毕竟不是拍哑剧,OPPO Reno支持AudioZoom指向式录音和环绕收音,给视频主角最佳的展现力,自己拍大片做vlog一个设备就能搞定,从此告别各种生活沙雕小视频。

达尔文通过对加拉帕戈斯群岛的全面考察,发现了这个世外桃源的生物进化密码,充分印证了一个真理:科学的发展进步离不开对边界的探知和深挖。OPPO Reno在了解用户需求的过程中,也在不断探索手机拍摄领域的新边界,最终带来了更高的技术巅峰,10倍变焦的拍摄体验,将能打开一个百倍清晰的未来科技视界。

[1] Sakamoto, M., Ruta, M., & Venditti, C. (2019). Extreme and rapid bursts of functional adaptations shape bite force in amniotes. Proceedings of the Royal Society B, 286(1894), 20181932.



评论 (2) 只看楼主

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  • 1楼
    2019-05-06 09:17 urea 只看Ta

    凤凰是有多缺钱?这种硬广放在主页上?硬广就算了,写得还这么稀烂,各种牵强的联系……

    [1] |
  • 2楼
    2019-05-06 16:59 urea 只看Ta

    忍不住再吐一槽

    根据瑞利分辨率公式,分辨率为140‘’/D

    普通手机焦距24到28mm(等效全画幅,下同),对应视角80度左右,传感器像素以1200万计,对角线为5000像素,每像素分到的角度是58角秒;镜头口径大约2-3mm,理论分辨率约为60‘’左右,两者非常匹配。

    现在这些混合式对焦(说的就是你reno,还有华为p30),焦距做到了160mm,对应视角是15度左右,传感器是4800万像素,对角线为10000像素,每像素分到的角度只有5.4'',分辨率看起来很美好,可是镜头口径大约只有5mm,理论分辨率不过30‘’而已,实际效果只相当于2倍变焦……

    结论:镜头口径做不大,一切大变焦都是扯……

    最后鄙视一下华为的拍月亮,月亮直径是30‘,就算你能把30’‘的分辨率用满,也就60x60像素的画质,不要和我说多张叠加,叠加搞成120x120像素的水平画质也不能看……


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