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揭秘快车道上的光学摄像头行业，手机成为最大助力 | 智东西内参( 六 )

生活经验揭秘


玻塑混合镜头突破瓶颈，有望应用于主流高端机型 。目前常见的摄像头有塑料镜片和玻璃镜片，塑料镜片成本低、易批量生产 ， 成为手机镜头的主流 ， 但其成像清晰度有限，失真率过高 ， 难以跟上目前手机摄像头超高像素趋势 。玻璃镜片性能更好，但其量产难度大，生产成本高 ， 难以在手机领域广泛应用 。为了让图像更加清晰真实，目前已发展到 8P 镜头，但镜片太多 ， 镜头厚度会相应增加，不利于手机轻薄化，而且塑料镜片清晰度有限 ， 太多塑料镜片也会提高失真率，此时玻塑混合镜片的出现突破了性能瓶颈 。
玻塑混合镜头将塑料镜片和玻璃镜片混合使用，成像清晰度比塑料镜片高 ， 成本也介于塑料镜片与玻璃镜片之间，6 片塑料镜片+1 片玻璃镜片组成的玻塑混合镜头成像效果与 8 片塑料镜片相当，但其镜片数少，镜头厚度有所改善 ， 所以玻塑混合镜头有望应用于主流旗舰机型 。

揭秘快车道上的光学摄像头行业，手机成为最大助力 | 智东西内参

文章插图
不同材质镜片参数对比
传统手机镜头变焦方式难以满足远景拍摄 。变焦可以理解为使物体在图像中显示的效果变得更近或更远 ， 通过放大可以让我们通过更近的距离拍摄目标，而缩小则可以拍摄到更广阔的空间 。手机变焦主要分为光学变焦、数码变焦与混合变焦 。光学变焦通过改变镜头间的距离实现变焦，效果较好，但受限于手机厚度 。数码变焦是对原有画面进行场景切割，会将像素放大 ， 照片的质量有明显的降低 ， 通常利用 AI 算法弥补缺陷 。
混合变焦结合光学变焦、数码变焦以及软件算法 ， 当变焦需求超过镜头的物理极限时，就可以从光学变焦切换成数码变焦，实现更好的效果，但还是受限于手机厚度 。在手机轻薄化趋势下，清晰的光学变焦倍数与混合变焦倍数非常小 ， 数码变焦倍数较大，但清晰度有限 。
潜望式镜头实现高倍清晰变焦 。潜望式镜头是将长焦镜头横向排列，与广角镜头形成垂直布局，利用棱镜折射实现成像，能够在保证手机薄型外观的同时，大幅增加摄像头焦距，但镜头色散抑制是难点，这就对棱镜的折射透光率、摆放精度要求非常高。
多款手机已搭载潜望式镜头,未来市场前景广阔 。目前华为 P30 Pro/P40 Pro/P40Pro+、 OPPO Reno 系列、 Vivo X30 已搭载潜望式镜头 。华为 P30 Pro/P40 Pro/P40 Pro+利用潜望式镜头 ， 大幅降低四摄模组的厚度，实现 5-10X 光学变焦，远超传统的 2-3 倍光学变焦，可以清晰地拍摄更远处的场景 。根据群智咨询数据，预计 2020 年全球配备潜望式镜头智能手机的出货量将达到 0.83 亿部 ，  2023 年出货量有望突破 4 亿部，潜望式镜头成为光学变焦升级的一个重要方向 。
【揭秘快车道上的光学摄像头行业，手机成为最大助力 | 智东西内参】3D 结构光借助苹果打开消费电子市场 。2017 年 9 月，苹果发布首款全面屏手机iPhone X，支持面部识别，开启生物识别新潮流 。3D 结构光方案也由此打开消费电子市场 。目前 3D 人脸识别仍然是高端手机的必备配置 。2019 年发行的 iPhone11 系列和华为Mate 30 Pro 均采用了 3D 人脸识别和解锁方案，售价均在 5000 元以上 。3D 人脸识别不仅用于手机解锁，还可以用于人脸支付 ， 误识率低于百万分之一，反应时间仅 40ms，生成结果高度可靠 。自苹果发布搭载结构光 3D Sensing 功能后，安卓阵营逐步推广 3DSensing 功能，手机 TOF（ Time of Flight）镜头配置应运而生 。
手机后置 TOF 运用和交互场景运用带动 TOF 渗透率提升 。前置 3D 结构光方案主要被苹果采用，安卓端由于产业链尚不成熟，导入十分困难，后置 TOF 方案成为安卓厂商重点突破的方向，TOF 镜头是深度摄像头的一种，利用飞行时间进行测距 。2018年 8 月，OPPO 率先推出后摄中搭载 TOF 镜头的 R17/R17 Pro 两款手机，通过采集景深数据实现细腻的背景虚化效果，随后华为、 Vivo 等手机品牌也在后置模组中搭载 TOF镜头 ， 用于增强拍摄效果，还在 3D、 AR 等交互应用上进行延伸 。2019 年 ， 主流安卓手机厂商均推出了配置 TOF 镜头的手机机型，同时这种配置正在走向中低端机型，未来安卓手机厂商的 TOF 渗透率将进一步提升 。
实现 3D Sensing 的技术有三种：双目立体成像、结构光和 TOF 。其中结构光技术最为成熟 ， 已经大规模应用于工业 3D 视觉领域，TOF 则由于自身特性快速在手机等移动终端加以应用 。


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