手機鏡頭特異功能大盤點:媲美相機的超廣角微距、顯微鏡頭、百倍變焦

手機鏡頭特異功能大盤點:媲美相機的超廣角微距、顯微鏡頭、百倍變焦

你知道手上的手機也有這些超能力嗎?在幾乎人手一支智慧型手機的時刻,手機紛紛搭載許多讓人意想不到的拍照功能,無論是硬體方面的規格,或是軟體方面的功能,智慧型手機都力求突破,做出前所未見的亮眼功能,這些特異功能有些極具實用性、有些屬於技術展示,有些則樹立了手機行業的里程碑。

還記得在之前我們整理過雙鏡頭與多鏡頭手機的重點特色,而這次我們將用更綜觀性的視角來審視手機業界,本文整理了當前最具代表性的七款智慧型照相手機,並就它的特殊拍照功能逐一介紹,讓你瞭解當前智慧型手機所具備的特異功能究竟有哪些。

iPhone 13 Pro、iPhone 13 Pro Max

近年來智慧型手機吹起一股「微距」風,微距顧名思義,就是能夠在極小的距離內,將微觀的事物給放大,讓我們能夠盡觀其細節,以下就以 iPhone 13 Pro 與 iPhone 13 Pro Max 為例。

iPhone 13 Pro Max新款 iPhone 13 Pro Max 在攝影方面最具特色之處就是超廣角微距以及電影級模式兩大功能。

超廣角微距

去年推出的 iPhone 13 Pro 與 iPhone 13 Pro Max,兩者都搭載了超廣角微距模式,能夠將手機靠近到僅只有2公分的距離來拍攝,超廣角微距功能可為 iPhone 13 Pro/Max 增添不少應用彈性,並且在錄影模式下亦可使用,相較於其他手機具備微距模式或是微距鏡頭的特點,iPhone 13 Pro/Max 的超廣角微距在使用體驗上更加無縫,不需要額外切換,只要開啟相機並將鏡頭靠近物體到極近處就能夠自動切換成超廣角微距鏡頭拍攝,雖說在切換時仍可感受到視角有些許的差異,但整體操作感已屬相當流暢。

實用的微距功能超廣角微距同時結合超廣視野與微距功能,錄影亦可使用,可大幅增加拍攝彈性。

電影級模式

同樣也是 iPhone 13 Pro/Max 搭載的新功能,在錄影模式新增了「電影級錄影」功能,此功能主要是將平常運作於照片模式下的散景模擬功能(人像模式)給應用至影片範疇,能夠改變畫面景深模糊程度,在錄影前可以改變畫面的景深程度,並提供光圈f/2到f/16的景深模擬效果,在錄製完成後,亦可提供重新調整模擬光圈值的效果。不僅如此,電影級模式還能夠以AI智慧判斷使用者拍攝的主體,並適時的調整景深運算目標。舉例來說,在錄製人像時可以自動辨識看著鏡頭的人,並且切換焦點,同時可以自動依照被攝者轉頭、入鏡等方式自動切換對焦點,能夠實現自然滑順的焦點轉換,實現幾乎沒有呼吸效應的 Rack Focus 運鏡效果。

動態錄影強項電影級模式能夠實現十分柔滑順暢的焦點轉換效果,可惜僅支援至1080p畫質。

realme GT2 Pro

你有想過智慧型手機也有可以當成是顯微鏡的一天嗎?去年 Oppo Find X3 Pro 的60倍顯微鏡頭讓令驚豔,今年 realme GT2 Pro 也推出40倍顯微鏡頭。

realme GT2 Pro搭載200萬畫素40倍鏡頭,同時在開啟顯微鏡頭時可利用兩枚補光燈來輔助拍攝。

顯微鏡頭

在過去我們要拍攝顯微鏡頭畫面時,必須要透過真正的顯微鏡翻拍,或者是加裝外掛式的顯微鏡頭來拍攝,前者難以隨處使用,後者畫質與效果都欠佳。適才我們提到了 iPhone 的超廣角微距模式,而對應微距功能,另一家手機品牌選擇拿出放大倍率更高的顯微鏡頭來應對,那就是 realme。相較於 iPhone 的超廣角微距模式,realme 的方案超出了微距的範疇,而更像是一顆「顯微鏡」,realme GT2 Pro 配備三主鏡頭,分別是5000萬畫素 Sony IMX766主鏡頭、5000萬畫素150度超廣角鏡頭,而在顯微鏡頭部分則配置200萬畫素40倍鏡頭,並在在拍攝介面中加入了魚眼模式和3D照片功能。

超近距離拍攝在使用顯微鏡模式時,鏡頭會幾乎貼在被攝物上,這時候需使用補光燈來補光。

六十倍的世界

realme 並非是第一台搭載顯微鏡頭的手機,在去年 Oppo 就曾推出 Find X3 Pro 旗艦機,雖然同樣是顯微鏡頭,但放大倍率更高一層樓,來到60倍的境界。這些鏡頭除了本身採用微距設計之外,大多是採用感光元件再裁切的方式來提升放大率,即是說實際成像的感光元件面積往往小於主鏡頭,也因此所能拍攝的照片往往不大,僅只有200萬畫素而已。需要注意的是,在顯微鏡模式下由於景深極淺,稍有手震即可能影響到影像穩定度,因此建議在手部有依靠的狀態下拍攝。由於極為靠近物體會遮蔽光線的緣故,大多具備補光燈的配置來幫助使用者補足進光量,在開啟顯微鏡模式拍攝時,還會提供教學視窗提醒使用者該如何使用,可說是相當貼心。

完整捕捉細節顯微鏡頭能夠見到不同的世界,例如用來拍攝纖維、印刷品等物品。

Vivo X70 Pro

現在的智慧型手機大多具備所謂人像模式,亦即透過多重測距,辨識出目標與背景的差異,再利用演算法模擬出適當的光學散景,此即為散景模擬,以下就以 Vivo X70 Pro 為例。

Vivo X70 ProVivo 自X60就與蔡司合作打造手機鏡頭,複刻經典鏡頭的散景表現。

散景模擬

散景可說是重要功能之一,好的散景能夠創造畫面重點、強化構圖,而目前各家品牌對於散景模擬的運作邏輯頗有不同,姑且不論散景邊緣辨識的準確度,對散景虛化的程度就有很大的差異,有些近似於高斯模糊,有些則有針對高光的散景光點額外加強,使之做出媲美相機的散景表現,但無論如何,這些不同的模擬散景表現,已成為各家手機品牌競相做出特色的重點之一,在這些手機當中,Vivo 當屬很特殊的一脈,不僅與蔡司合作打造手機鏡頭,引入T*鍍膜提高透光與發色表現,同時更加入了蔡司經典鏡頭的散景表現。

蔡司鏡頭 Vivo X70 Pro 與蔡司合作打造手機鏡頭,特徵為搭載了T*鍍膜提升透光率。

重現蔡司散景

以 Vivo 當前的旗艦手機 X70 Pro 為例,其最大特色就是針對蔡司各種經典鏡頭推出相應的散景模擬,包含有 Biotar、Distagon、Sonnar、Planar 四大類型。這些名稱代表的是什麼意思呢?其實這四個名稱蔡司著名的光學結構,Biotar 主要用在超廣角,特徵是明顯的旋轉散景;Distagon 本身為逆焦結構,多用在廣角鏡頭上;Sonnar 的特徵則是輕巧銳利,而 Planar 經典設計則多用在標準焦段或是人像焦段上。值得注意的是,以上四種名稱在蔡司光學中指的是鏡頭結構,而非是散景種類,之所以採用這種方式命名,多少還是有些致敬經典的情懷意義在內,對攝影愛好者來說或許不能算是完整複刻這些鏡頭的光學表現,但在使用上來說仍舊有不小的樂趣。

經典散景內建的散景模擬功能可重現 Biotar、Distagon、Sonnar、Planar 四大類型的鏡頭。

Leica Leitz Phone 1

徠卡黑白相機向來頗負盛名,像是徠卡曾經與華為合作,推出搭載徠卡黑白鏡頭的手機,在去年徠卡也與軟銀合作,推出第一款徠卡智慧型手機「Leitz Phone 1」。

Leica Leitz Phone 1徠卡 Leitz Phone 1具備有徠卡調校的黑白濾鏡。另一方面,黑白感光元件則能夠捕捉更好的細節。

徠卡的黑白鏡頭

Leica Leitz Phone 1具備一吋感光元件,採用極具質感的霧銀邊框,外觀也能夠看到極具辨識度的徠卡紅色商標。雖說 Leitz Phone 1同樣具備徠卡調校的黑白濾鏡,但若真的要說到真正的黑白鏡頭,應屬徠卡去年與華為合作推出過的機種 HUAWEI P50系列,這系列的黑白相機並非採用濾鏡套成,而是只能拍攝黑白單色照片,相較於彩色相機,黑白感光元件能夠捕捉更好的細節、擁有更好的畫質,同時還能擁有更好的高感光純淨度,徠卡獨家調校的黑白色調亦相當具有辨識度。

更細膩的單色照片黑白感光元件擁有更好的細膩度與高感度表現,圖為華為手機拍攝的單色照片。

為什麼需要單色鏡頭?

或許有些人會覺得,在這大家都能夠拍攝彩色照片的時代,怎麼還會有手機相機只能拍攝黑白照片呢?拍彩色再後製轉成黑白不就好了嗎?事實上這必須從數位相機成像的原理開始講起,目前相機搭載的感光元件,都僅有偵測光線強弱的機制,而沒有辨認顏色的功能,因此感光元件前方大都會裝上拜爾濾鏡(Bayer Filter),過濾出 RGB三色以拍出彩色照片,但拜爾濾鏡有一個顯著的缺點,由於必須將光分為 RGB三色,導致通過濾鏡的光被衰減2/3,此外也無法從單像素點辨別完整的 RGB資訊。因此黑白鏡頭往往具備更好的高感度與更細膩的畫質表現,有一些高價相機也僅只能拍攝黑白照片,例如 Leica M Monochrom(Typ 246)、Phase one IQ3 100MP Achromatic 都是。

拜爾濾鏡的原理目前主流的感光元件均採用拜爾濾鏡,其缺點是通過濾鏡的光會被衰減2/3。

Sony Xperia Pro-I

智慧型手機配置的相機功能愈來愈強大,除了與相機大廠合作之外,也將相機的技術移植到手機上使用,當中 Sony 旗下具有整合相機及手機的優勢,近期更推出具備1吋感光元件的 Sony Xperia Pro-I。

Sony Xperia Pro-I型號當中的「I」為影像 Image 之意,象徵以最高規格打造,其中最具特色的當屬一吋感光元件。

一吋感光元件

Sony Xperia Pro-I是位列旗艦款 Xperia 1 III之上的最高旗艦手機,這是一款具備1吋感光元件、相位對焦、可變光圈的專業攝影手機,在型號中,「I」代表的是影像 Image 之意,為了造就影像旗艦,Sony 以高規格打造這款手機,首先就是採用了一吋感光元件,這塊感光元件是源自 Sony 著名的卡片相機RX100系列,在塞入了1吋感光元件的同時,並未因為主鏡頭鏡組變大而有所減損,並且依舊維持了相當輕巧的體積與重量。較大尺寸的感光元件具備更高的動態範圍、更好的畫質,以及更高好的高感度表現,雖說 Xperia Pro-I 並不是第一款具備1吋感光元件的手機、也不是首款搭載可變光圈的機型,但結合 Sony 自家的相機科技,仍可說是相當有代表性的機種。

1.0型感光元件Xperia Pro-I 採用RX100系列的1.0型感光元件,但可惜的是並未用到完整的面積。

可變式光圈

一般來說手機鏡頭因為機構所限,幾乎都是採用固定式光圈設計,極少數會用可變式光圈配置,例如 Sony Xperia Pro-I,以及 Samsung Galaxy S9等機種,前者具備f/2.0和f/4.0雙光圈,後者則採用f/1.5與f/2.4雙光圈配置。雖說一般鏡頭在光圈較大的時候擁有更多的進光量與更淺的景深,但也往往具備更多的像差,而縮光圈的目的就是為了獲得較佳的畫質與較深的景深,也因此Xperia Pro-I在拍攝時,可以因應環境條件來改變光圈設定,例如在光線充足的環境下利用小光圈來強化畫質,並在低光源或人像拍攝時使用大光圈來增加鏡頭的進光量。

小光圈帶來更紮實的畫質一吋感光元件搭配縮光圈調整至f/4.0後的畫質表現相當紮實,景深也較f/2.0為深。

Sony Xperia 1 III

智慧型手機在搭載多顆鏡頭之後,就紛紛開始往變焦、望遠倍率方面成長,但長焦距的鏡頭受限於手機體積,往往無法做出太高的倍率,然而有幾家品牌在手機鏡頭設計中找到新的突破點,那就是潛望式變焦鏡頭,以下則以 Sony Xperia 1 III 為例。

Sony Xperia 1 III延續早年 Cybershot T 系列卡片機的成功經驗,Sony 在 Xperia 1 III 身上搭載了類似的潛望式變焦鏡頭。

潛望式變焦

潛望式變焦機構並非手機所獨有,在歷史上就有不少數位相機(DC)曾採用這樣的設計,最主要的目的還是為了在有限的空間內,安裝進更多的鏡組。其原理是透過前後兩枚三角稜鏡,將光路折射90度,以橫向的方式配置鏡組,同時在光路尾端用另一枚三角稜鏡將光線導向感光元件。固然潛望式變焦鏡頭能夠擁有更輕巧的設計,但光圈較小、機構精度要求較高、製造成本也不低,故目前仍非普及的設計。

變焦鏡頭Xperia 1 III 搭載的變焦鏡頭能夠在70mm與105mm當中切換。

雙焦段鏡頭

以 Sony Xperia 1 III 為例,它就搭載了三鏡頭模組,其中望遠鏡頭利用潛望式變焦機構達到兩個焦段的功能,因此實際上具備16mm超廣角、24mm廣角以及70-105mm望遠光學變焦四種焦段。據 Sony 表示,潛望式望遠變焦鏡頭是在一個模組中切換兩種光學焦段的相機模組,相較於傳統鏡頭要求更高的零件精密度以及組裝精密度,OIS光學防手震功能則是以可動稜鏡的結構打造,並搭載了以次微米單位的驅動元件,才達成的精確光學要求,而 Xperia 1 III 的稜鏡結構與技術,也正源自於多年前 Sony 所打造的 Cybershot T 系列卡片機。不過需要注意的是,這款潛望式望遠變焦鏡頭僅能在70mm與105mm兩端中擇一,使用時並無法調整至中間的焦距。

望遠端實拍相較於其他手機的望遠鏡頭,潛望式變焦的望遠端具備更遠的105mm焦段。

Samsung Galaxy S22 Ultra

在前面我們介紹了 Sony 手機所搭載的潛望式望遠變焦鏡頭,但說到當前變焦倍率最長者,應屬 Samsung 在不久前推出的 Galaxy S22 Ultra。

手機鏡頭特異功能大盤點:媲美相機的超廣角微距、顯微鏡頭、百倍變焦 

一百倍超望遠

Samsung Galaxy S22 Ultra 在硬體配置上與前一代 Galaxy S21 Ultra 大致相同,搭載1億800萬畫素主鏡頭、 f/1.8大光圈,1200萬畫素超廣角鏡頭、f/2.2光圈,比較特殊的是長焦鏡頭,分別是1000萬畫素f/2.4三倍光學變焦鏡頭,以及1000萬畫素f/4.9十倍光學變焦鏡頭,透過後者的十倍光學鏡頭加上數位變焦運算,使得 Galaxy S22 Ultra 能夠達到總數一百倍的光學+數位混合式變焦。在長焦拍攝時,往往容易因為手震而影響構圖,Samsung 也加入 AI防手震功能,在30倍以上的倍率拍攝時,手機畫面會顯示「AI防手震」的圖示來幫助手機鎖定畫面。

百倍變焦實力透過一百倍變焦以及AI防手震功能,能夠清楚拍下遠方景物,雖然畫質不算十分理想,但仍具使用彈性。

趣味型功能

受限於硬體條件,手機的超望遠功能(指十倍以上的變焦能力)大多不會有太好的畫質表現,雖說 Samsung Galaxy S22 Ultra 已有加強軟體演算並最佳化數位變焦的功能,然而超望遠鏡頭的畫質仍稱不上出色,不過作為一款旗艦機,一百倍變焦的設計還是帶給使用者許多趣味,不必移動腳步就能夠拍攝下遠方的景物,而且超望遠鏡頭無論在何時都具有很好的應用範疇,在不需要特別講求望遠畫質、純記錄的場合下皆然,例如生態記錄、風景筆記、路牌辨識,或甚至是高樓工地視察等等。S22 Ultra 主要價值在確立超高倍望遠變焦的基礎、養成使用者的應用習慣,而非全在於它的畫質表現。

運用 S22 Ultra 的望遠鏡頭,能夠拍到以往拍不到的題材,例如鳥類也能順利捕捉。

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Furch
作者

前PC home雜誌、T客邦產業編輯,現任furch lab 攝影實驗室站長,Canon Taiwan合作講師、Sony Taiwan講座講師、正成貿易合作講師、Sony Pro Support攝影師

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