新iPhone更丑了，攝像頭為啥非得凸出來？
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iPhone 越來越「丑」了。
作為 iPhone 14 系列主打賣點的「靈動島」，原本在發布會之後便獲得瘋狂追捧，但真機發售之後卻「翻車」不斷，羅永浩甚至直言蘋果靈動島很醜。
圖片來源：@財經網科技
不僅如此，後置攝像頭也更「丑」了，比上代大了一圈，凸起程度更加嚴重，看起來十分突兀。
圖片來源：@老爆科技
凸起的攝像頭不僅讓手機變得像蹺蹺板，還增加了摔壞的風險，就連蘋果店員也深知這一點。但為什麼各大手機廠商還偏要一條路走到黑？
圖片來源：@科技新一
01 從“拍得到”到“拍得好”
首先我們先來回顧下手機攝像頭的發展史。
數碼圈有一張流傳甚廣的梗圖：大家印象中十年前的手機是諾基亞功能機，然而真正十年前的手機已經是智能機 iPhone 4s。
圖片來源：央視網青年
手機攝像頭出現的時間同樣比你想象的更早，都要追溯到上世紀了。
1999 年，全球第一部搭載攝像頭的手機京瓷 VP-210 上市。但它的拍照功能過於雞肋——攝像頭只有 11 萬像素，最多存儲 20 張 JPEG 照片，並只能通過电子郵件分享出去。
京瓷 VP-210 | 圖片來源：維基百科
但這卻讓各大手機廠商看到了內置攝像頭的新商機，開始紛紛為手機配備攝像頭。
根據報道，2003 年底，全球售出超過 8000 萬部拍照手機，《紐約時報》稱拍照手機銷量已經超過數碼相機。
2004 年，市場研究機構 Canalys 指出，第三季度全球手機市場中，拍照手機佔據了 2/3 的出貨份額。
不過早期的拍照手機像素都在幾十萬左右，讓手機「拍得到」是最主要的目標。但隨着手機產業爆發，人們對於手機拍照、攝像的要求越來越高，不但想要拍得到，更想「拍得好」。
為了讓手機能夠「拍得好」，廠商們開始借鑒專業相機領域經驗，增加像素數。因為一般來說，像素數代表着圖片清晰度，像素數越高，圖片越清晰。
於是各大廠商在像素上你爭我趕，200 萬、500 萬、800 萬、1200 萬……
直到 2012 年，諾基亞推出搭載 4100 萬像素攝像頭的 808 Pureview，功能機時代的像素之爭才落下帷幕。
諾基亞 808 Pureview | 圖片來源：GSMArena
02 手機攝像，不止鏡頭
可越來越強大的拍照能力，也伴隨着顯著的副作用——攝像頭越來越凸了。
但曾經厚如板磚的大哥大，早已被壓縮成了只有幾毫米厚的手機，為什麼到了手機攝像頭就無能為力了？
要解答這個問題，得先弄清楚手機的拍照原理。手機想要完成拍照，靠的不只是我們看見的鏡頭。
被拍攝物通過鏡頭，將生成的光學圖像投射到傳感器上，然後光學圖像被轉換成電信號，電信號再經過模數轉換變為数字信號，数字信號經過 DSP 加工處理，再被送到手機處理器中進行處理，最終轉換成手機屏幕上能夠看到的圖像。
這套流程需要 PCB 板（印刷電路板）、鏡頭、固定器和濾色片、DSP 、傳感器等部件的協同作用。
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圖片來源：《高像素 CMOS 手機攝像模組關鍵技術研究》
這些分別是攝像頭模組的結構部分、電路部分、光學部分、輸出部分、輔材部分，它們各司其職，負責捕捉光線、處理信號、傳遞信號。為了實現更好的拍照效果，通常某一部分或者幾部分的體積就會相應增加。
在提到拍照時，總會說「底大一級壓死人」，這個「底」就是 CMOS 傳感器，它是攝像頭的核心結構。
傳感器是一種用來接收通過鏡頭的光線，並且將這些光信號轉換成為電信號的裝置。感光器件面積越大，捕獲的光子越多，感光性能越好，信噪比越低，最終成像效果就越好。於是手機傳感器尺寸就要不斷提升，這就帶動了相機模組尺寸變大。
iPhone 14 Pro 首次將攝像頭提高到了 4800 萬像素，傳感器從上代的 1/1.67 英寸升級為 1/1.31 英寸，變大的傳感器自然會帶動後置攝像頭體積的變化。從樓斌 Robin 的 iPhone 14 Pro 拆機視頻中，就能直觀看到 iPhone 14 Pro 的後置攝像頭模組和傳感器都明顯大於上代。
圖片來源：@樓斌 Robin
此外，鏡頭對成像效果的影響也很大。手機攝像模組中的鏡頭組由幾片透鏡經過組裝形成，它們會互相矯正過濾，理論上鏡頭片數越多，匯聚光線的能力強，越能夠增強鏡頭解析力與對比度。但鏡片越多，也就難以避免地增加了攝像頭的厚度。
小米 10 Pro 5G | 圖片來源：小米
隨着人們對於手機拍照的要求越來越高，只有一個攝像頭顯然無法實現，因為手機內空間是有限的，無法安裝專業相機那樣巨大的變焦鏡頭，於是多攝像頭應運而生。
除了常規的主攝之外，超長焦、超廣角、人像、微距等攝像頭進一步使得相機模組膨脹起來。
更別說許多攝像頭還加入了光學防抖功能，使鏡頭模組進一步增大，攝像頭自然會更「凸出」。
03 相機模組“減肥”難
手機後置攝像頭之所以凸起，除了相機模組厚度增加之外，還有手機厚度這個重要的影響因素。
因為智能手機始終朝着便攜的方向發展，在大哥大時代，手機厚度真的能抵得上「磚頭」。伴隨系統硬件不斷集成，技術不斷進步，如今的手機終於被壓縮到厚度 1cm 以內。
但如何在手機越做越薄的今天，讓鏡頭模組能夠不那麼突兀，算是讓手機廠商們傷透了腦筋。
它們嘗試過改變相機模組的疊放位置，採用大電池增加機身厚度等方式，但總歸還是治標不治本。
於是嘗試打造更薄的相機模組，其中的典型代表便是液態鏡頭。
MIX FOLD 液態鏡頭 | 圖片來源：小米
液態鏡頭是一種動態調整透鏡折射率，或通過改變其自身曲率來改變焦距的新型光學元件。
在伺服馬達的驅動下，透明流體所模擬的「晶狀體」可以快速改變自己的形狀，從而改變光學參數，以此完成對焦過程。它能在更小的體積內實現更大的對焦範圍，比如讓長焦鏡頭也能用於微距拍攝。
同時由於不需要過多的玻璃鏡片作為光路傳輸的路徑，這就能一定程度上降低相機模組的體積和重量，緩解手機鏡頭凸起嚴重的情況。
但液態鏡頭的缺點同樣也不容忽視，尤其是成像的清晰度比不上傳統光學鏡頭，製造成本卻更高。
還有廠商嘗試使用潛望式變焦模組讓手機攝像頭回歸單攝，但成像質量和成本同樣讓它無法大規模量產。
總之，在目前的技術條件下，拍照好和攝像頭平坦，是一個無法兩全的事情，但好在各種技術研究還是讓我們看到了希望的曙光。
參考資料：
- [1]胡昌軍,魯大鵬,魯謙,劉景景.高像素CMOS手機攝像模組關鍵技術研究[J].池州學院學報,2016,30(03):60-63.DOI:10.13420/j.cnki.jczu.2016.03.0014.
- [2]肖強.智能手機的圖像傳感器及其應用[J].集成電路應用,2017,34(03):64-66.DOI:10.19339/j.issn.1674-2583.2017.03.016.
- [3]劉芮,李墨天.手機攝像頭的突圍與反擊[J].中國工業和信息化,2021(08):78-83.DOI:10.19609/j.cnki.cn10-1299/f.2021.08.011.
- [4]二十年了，手機終於打敗相機.ZEALER.
- [5]液態鏡頭到底是何方神聖？.雷科技
- [6]杜沅儐、換新言.小米 MIX 摺疊屏上的液態鏡頭，是噱頭還是黑科技？.愛范兒
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