手机上的望远镜，是如何做到的？

【目录如下：】

一、小米10pro与小米cc9pro均没有配备潜望式镜头，那么如何实现5倍光学变焦和50倍数码变焦？二、新发布的三星S20 Ultra为什么长焦镜头要使用4800万像素，而不是国内主流的800/1300万像素？而且它仅支持4倍光学变焦，为什么却能够实现100倍数码变焦？

三、手机上CMOS传感器有多大？1/2英寸=1.27cm，真有这么大吗？

四、目前支持50倍及其以上数码变焦的主流手机型号及长焦镜头参数

【解答如下：】

一、小米10pro与小米cc9pro均没有配备潜望式镜头，那么如何实现5倍光学变焦和50倍数码变焦？

cc9pro 和 mi10pro

【由于小米10pro与cc9pro采用同款摄像头，所以下面以早期的cc9pro举例说明】

市场上几部配备五倍光学变焦的手机，例如华为P30pro 和 OPPO FindX2pro，二者均采用了潜望结构，才能达到五倍光学变焦所需的焦距。但是小米 CC9 Pro 并没有使用潜望镜设计，那是如何达至五倍光学变焦的呢？

OPPO Find X2 pro

原来小米 CC9 Pro 的超长焦镜头并非原装五倍光学变焦的。据小米官方介绍，CC9 Pro 的超长焦镜头为 “500万像素长焦镜头，支持五倍光学变焦”。但查证了手机的镜头元件，感光元件为 OmniVision （豪威科技）的 OV08A10，是一个 800 万像素的感光元件。实际上这颗长焦镜头为 800万像素的 3.76倍光学变焦镜头。

我们也可以在DXOMARK官网上查到CC9 Pro的长焦镜头的确为800万像素，那么，为什么官方说是500万呢？所以，小米 CC9 Pro 的五倍光学变焦是假的吗？

dxomark官网

非也。小米 CC9 Pro 在3.76倍变焦时提供了800万像素的照片。在五倍变焦时，系统就会先拍摄下一幅800万的3.76×照片，再剪裁去多余的像素点，剩下一幅最少有500万像素、看起来就是5倍放大的照片了（实际上是4.76倍）。

3.5倍裁剪出的5倍

如果是以“500万像素长焦镜头，支持五倍光学变焦”来说，它是没有错的，因为在五倍变焦时的确提供了500万像素的相片。只是它没有告诉你这个感光元件最多能拍到800万像素的镜头。

而这个做法在传统相机也有使用，称为“Undeteriorated Zoom”或“延伸光学变焦”。之后的小米10pro使用了cc9pro上的同款长焦镜头，如果算法没有改变，拍摄效果实际上差不多。当然，更强大的骁龙865处理器可以带来更快的成像速度，体验上也会有所提升。

骁龙865

总结和备注：官网宣称：5倍光学变焦+500万像素硬件实际：3.76倍光学变焦+800万像素实际输出：3.76倍开始启用长焦镜头，并输出800万像素图片，3.76～4.76倍通过裁剪3.76倍拍出的800万像素图片输出500万～800万像素之间的图片，4.76倍输出500万像素图片，后面到50倍(47.6倍)均继续裁减并AI优化后输出。（3.76倍以上实际上都是通过对3.76倍拍出的800万像素图片进行裁剪、锐化或通过软件、AI算法增加细节等方式即时改善结果实现的）

【附计算过程：

①800万像素下的硬件实际光学变焦：长焦94mm/主摄25mm=3.76倍

②假设变焦倍数为x，3.76倍相对于500万像素模式下的x倍倍率为x/3.76，平方后为x²/14.14，800万像素除以(x²/14.14)=11310/x²=500万像素。解得x=√(500/32)≈4.76倍。即小米10pro／cc9pro长焦镜头标准输出500万像素模式下光学变焦倍数为4.76倍】

二、新发布的三星S20 Ultra为什么长焦镜头要使用4800万像素，而不是国内主流的800/1300万像素？而且它仅支持4倍光学变焦，为什么却能够实现100倍数码变焦？

S20 Ultra

我们先看一下它的长焦镜头配置：4800万像素、24度视角、光圈F3.6。虽然原厂没有给出数据，不过经由视角换算，我们可以得知镜头视角24度相当于全幅等效焦距102mm。

S20 Ultra

也就是说，S20 Ultra的四镜头可视为搭载了三颗定焦镜与景深镜头的协同运行成果，焦段分别是13mm、27mm、102mm，其中27mm～102mm约可视为4倍变焦，这也符合了S20 Ultra相机接口的操作逻辑，变焦倍率选择钮分别有0.5、1.0x、2.0x、4.0x、10x、30x、100x。至于望远镜头光圈F3.6是否会太小？其实这是光学原理下必然的成果。

华为长焦镜头出货表 注意f4.0光圈的p40pro

因为光圈的光学公式为：其中光通孔径与镜头尺寸成正相关，一般而言光通孔径较大的镜头，其镜片也会较大。白话一点来说，以上这公式的涵义是，当镜头光通孔径不变时（可约略理解为体积不变），焦距提升、光圈势必会缩减，若要维持相同的光圈，镜头体积势必需要大幅提升，这也解释了为什么望远镜头尺寸大多较大的原因。然而，S20 Ultra是如何在视角24度（约相当于全幅等效焦距102mm）的镜头上实现100倍变焦的呢？关键在于这颗镜头是4800万像素，它具备更多的可用像素来因应AI运算以及裁切需求。

举例来说，在一般状况下我们可以通过裁切照片来达到近似于光学变焦的效果，当然以技术面来说，“裁切”并不会改变镜头焦距，镜头透视也会是相同的（因为透视主要与距离有关），但裁切可以改变视角，因此若我们忽视物理光学效应，例如不计入实体焦距带来的景深效果，并忽视像素损失造成的画质差异，那么裁切确实可以完成一部分站在原地光学变焦的效果。

因此，虽然S20 Ultra的望远镜头等效焦距为102mm，但使用4800万的高像素感光组件，通过裁切以及AI运算，仍然可以支持最高100倍的变焦倍率。所以，这就是三星S20 Ultra的100倍变焦会被称作是“混合光学变焦”以及“AI超高分辨率变焦”的原因了。（不就是数码变焦，说那么高端）我们来做一个简单的计算，S20 Ultra的望远镜头是4800万像素，而从4倍～100倍之间无论是哪个变焦倍率，S20 Ultra皆可输出1200万像素的望远照片，4800÷1200=4，面积为原来的1/4，而面积意义上的像素转化为长度意义上的焦距（倍率）需开根号变为1/2，换言之望远镜头在2倍的倍率之内都是“无损变焦”的。

但别忘了，望远镜头本身的起始倍率就已经是四倍，4×2=8，因此可获知S20 Ultra在4～8倍变焦之内都确实可以做到无损变焦。那么在8倍以上的变焦倍率呢？这就要靠数字变焦以及AI运算的功力了。备注和总结：官网宣称：4倍光学变焦+4800万像素硬件实际：8倍光学变焦+1200万像素实际输出：4倍开始启用长焦镜头，4~100倍全程输出1200万像素图片。其中4倍使用像素4合1技术完成无损光变，4～8倍裁剪并处理4800万像素图片，8倍以1200万像素直接输出，8倍以上通过对8倍拍出的照片进行（裁剪、锐化、软件优化、AI算法等）增加细节至1200万像素左右再输出。【（如果有如果）如果按小米那样以500万像素输出／按华为那样以800万像素输出，实际变焦倍数可以有多大？假设变焦倍数为x，变焦倍率为x/100,平方后为x²/10000，1200万像素除以x²/10000=1200 0000/x²=500万像素。解得x≈154.920。即如果三星也以500万像素输出，那么实际变焦倍率可高达155倍；同理可得，以华为的800万像素输出实级变焦倍率也可高达122.5倍（可惜没如果）】

三、手机上CMOS传感器有多大？1/2英寸=1.27cm，真有这么大吗

？

CMOS传感器

以前的手机厂商比像素，现在的手机厂商已经开始比相机上传感器（底）的大小。现在市场上的手机CMOS传感器大部分是索尼imx，小部分为三星。

比如常见的索尼主摄IMX586的1/2的底、华为找索尼定制的IMX600的1/1.7大底、小米主摄三星HMX的1.08亿像素下的1/1.33超大底。所谓的1/2，1/1.7，1/1.33，1/3.4，2/3等，里面的分子1是一个标准，分母越大，CMOS越小（2/3换算成1/1.5）。

所以这里面1/1.33英寸是最大的。到底有多大呢？衡量比例必须有一个标准，这个标准是沿用最早CCD应用在摄像机上的标准，指长12.8mm × 9.6mm的面积，其对角线为16mm，所以1就是指的对角线为16mm。故可计算出：1/2英寸的CMOS：(12.8mm/2) × (9.6mm/2)=6.4mm × 4.8mm。同理可以计算：1/1.33英寸的CMOS：(12.8mm/1.33) × (9.6mm/1.33)=9.62mm × 7.22mm。虽然大部分CMOS的长宽比为4:3，但也有少数其他的比如3:2。但是不同长宽比面积是不同的。例如3:2和4:3的传感器面积，就算是同样的对角线长度面积也不同，长宽比越接近1:1面积越大。

索尼IMX586

主摄上常见的IMX586，1/2英寸传感器长宽是6.4mm × 4.8mm，面积是30.72mm²。长焦镜头上的豪威OV08A10，1/4.4英寸传感器长宽是2.91mm × 2.18mm，面积是6.34mm²。（没错，就这么丢丢大）1/2英寸传感器面积大约1/4.4英寸传感器面积的4.85倍，性能差别还是很明显的，画质差异肉眼明显可见。

四、截止发文日，支持50倍及其以上数码变焦的主流手机有如下几款。

●三星Galaxy S20 Ultra（4,100）新型传感器，1/2英寸底，0.8μm单像面积，4800(1200)万像素，102mm焦距，f3.6光圈，3.92倍定焦光变(相对主摄26mm)，光学防抖。

●华为P30pro（5,50）索尼IMX520，1/2.8英寸底，1.0μm单像面积，800万像素，125mm焦距，f3.4光圈，4.63倍定焦光变(相对主摄27mm)，光学防抖。●小米10pro（5,50）豪威OV08A10，1/4.4英寸底，1.0μm单像面积，800(500～800)万像素，94mm焦距，f2.0，3.76倍定焦光变(相对主摄25mm)，光学防抖。

●小米cc9pro尊享版（5,50）豪威OV08A10，1/4.4英寸底，1.0μm单像面积，800(500～800)万像素，94mm焦距，f2.0，3.76倍定焦光变(相对主摄25mm)，光学防抖。

●OPPO FindX2pro（6,60）三星S5K3M5，1/3.4英寸底，1.0μm单像面积，1300万像素，160mm焦距，f3.0，6.15倍定焦光变(相对主摄26mm)，帧率30fps，光学防抖。

●OPPO Reno 10×（6,60）三星S5K3M5，1/3.4英寸底，1.0μm单像面积，1300万像素，160mm焦距，f3.0，6.15倍定焦光变(相对主摄26mm)，帧率30fps，光学防抖。

●vivo X30pro（5，60）三星S5K3M5，1/3.4英寸底，1.0μm单像面积，1300(1200)万像素，135mm焦距，f2.2，5.19倍定焦光变(相对主摄26mm)，帧率30fps，光学防抖。

总结：长焦硬件性能：三星Galaxy S20 Ultra>OPPO FindX2pro≈OPPO Reno 10×>vivo X30pro>华为P30pro>小米10pro≈小米cc9pro尊享版（个人见解，不喜勿喷，注意是硬件。）

写在最后。现在各大厂旗舰手机主摄画质已经很OK了，不仔细看很难看出差别，所以感觉没必要在这方面太大动干戈了。另外长焦镜头画质目前还有待改善，希望厂商能多花点功夫，让长焦高倍画质越来越好。

（本文来源于酷安的南昌大学NCUI，侵删）

#pgc-card .pgc-card-href { text-decoration: none; outline: none; display: block; width: 100%; height: 100%; } #pgc-card .pgc-card-href:hover { text-decoration: none; } /*pc 样式*/ .pgc-card { box-sizing: border-box; height: 164px; border: 1px solid #e8e8e8; position: relative; padding: 20px 94px 12px 180px; overflow: hidden; } .pgc-card::after { content: " "; display: block; border-left: 1px solid #e8e8e8; height: 120px; position: absolute; right: 76px; top: 20px; } .pgc-cover { position: absolute; width: 162px; height: 162px; top: 0; left: 0; background-size: cover; } .pgc-content { overflow: hidden; position: relative; top: 50%; -webkit-transform: translateY(-50%); transform: translateY(-50%); } .pgc-content-title { font-size: 18px; color: #222; line-height: 1; font-weight: bold; overflow: hidden; text-overflow: ellipsis; white-space: nowrap; } .pgc-content-desc { font-size: 14px; color: #444; overflow: hidden; text-overflow: ellipsis; padding-top: 9px; overflow: hidden; line-height: 1.2em; display: -webkit-inline-box; -webkit-line-clamp: 2; -webkit-box-orient: vertical; } .pgc-content-price { font-size: 22px; color: #f85959; padding-top: 18px; line-height: 1em; } .pgc-card-buy { width: 75px; position: absolute; right: 0; top: 50px; color: #406599; font-size: 14px; text-align: center; } .pgc-buy-text { padding-top: 10px; } .pgc-icon-buy { height: 23px; width: 20px; display: inline-block; background: url(https://lf6-cdn-tos.bytescm.com/obj/cdn-static-resource/pgc/v2/pgc_tpl/static/image/commodity_buy_f2b4d1a.png); } 器材库iphone11系列广角长焦鱼眼微距风光CPL专业手机镜头套装 ￥268 购买

常说手机相机当望远镜，这背后有哪些不为人知的黑科技呢？

[PConline资讯]自从功能机时代起，手机就有了拍照功能。随着技术的进步，所呈现的成像质量也是越来越好。进入智能机时代，随着手机厂商铺天盖地的广告和随处可见的评测，大家也都知道像素、光圈、焦距等等这些摄影的专属名词，同时也知道这些参数会对最终成像产生什么影响。

当然，在有些情况下相机的功能并不只是拍照，还能充当望远镜。而在华为P30 Pro+上，更是能通过潜望式镜头实现50倍的变焦。自此之后，OPPO、三星等厂商也开始逐渐使用潜望式摄像头。三星GalaxyS20Ultra更是能够实现100倍的变焦。可是如此强大的性能，究竟是如何实现的呢？

潜望镜最早在潜水艇和坦克上得到广泛的应用，通过镜子让光线折射从而观察外界的情况，从而避免将乘务人员的脑袋伸出窗外，这成为表面装甲的一部分。但手机与相机上的潜望式镜头与潜望镜的出发点稍微有些区别。长焦镜头的物理焦距更长，就需要更多的纵向空间来放置透镜。在早期的诺基亚N93i使用翻盖转轴的纵向空间防止变焦模组，三星的KZoom使用了伸缩式镜头也能达到10倍变焦，在当时也是非常夸张的了。

但是如今的智能手机厚度一般仅为7~8mm，凸出部分也不超过10mm，能利用的空间也许只要不到8mm。如果放置一颗4/1英寸的图像传感器，等效80mm的三倍光学变焦已经是极限了。所以为了实现更大的变焦倍数，手机厂商们想到了潜望式摄像头。

第一个把潜望式镜头装在手机上的厂商是华硕。2014年，华硕推出了旗下ZenFone系列的旗舰手机ZenFoneZoom，搭载了来自日本豪雅的镜头模组。借助这颗镜头手机实现了三倍变焦。与华为的定焦不同，华硕使用的这颗镜头可是纯光学变焦，性能十分强悍。这里我们需要了解变焦的概念。

目前手机变焦分为数码变焦和光学变焦。数码变焦虽然名为变焦，但较具实际上并没有改变，只是通过处理器将原画面之间的两个像素之间的距离增大，然后根据已有的色彩进行判断，进行插值后放大整个画面，简单来说就是和平时的拍照后放大截图没什么区别。

但数码变焦不同，数码变焦像是通过调节望远镜片之间的距离看到更远的物体，变焦镜头也是如此，通过移动镜头内部的透镜改变焦点的位置，从而实现影像的放大和缩小，这种方式能大幅减少画质的损失。

焦点位置发生变化，焦距也会随之发生变化，当焦点向成像面反方向移动的时候焦距会变长，反之则会变短。

所以说，焦距越长，就能拍更远，但需要的镜头空间也就更大。潜望式镜头就很好的解决了这个问题。简单来说就是利用手机的横向空间代替了纵向空间，让图像传感器和镜头都垂直放置，然后利用45°的棱镜模组将光线反射到镜头和图像传感器上，从而巧妙地解决了光学变焦导致手机突起的问题。

国内的手机厂商目前主流的长焦镜头都是800/1300万像素，而三星GalaxyS20Ultra的长焦镜头却使用的是4800万像素，仅仅使用了4倍光学变焦，却能实现100倍数码变焦呢？

这里我们首先看一下它的长焦镜头配置：4800万像素、24度视角、光圈F3.6。虽然原厂并没有给出数据，不过经过视角换算，我们可以得知镜头视角24°相当于全画幅等效焦距102mm。也就是说，三星GalaxyS20Ultra的四镜头可视为搭载了三颗定焦镜与景深镜头的协同运行成果，较短分别是13mm，27mm，102mm。

其中27mm～102mm约可视为4倍变焦，这也符合了三星Galaxy S20Ultra相机接口的操作逻辑，变焦倍率选择钮分别有0.5、1.0x、2.0x、4.0x、10x、30x、100x。而至于潜望式镜头光圈F3.6是否会太小呢？其实这是光学原理下的必然成果。因为光通孔孔径与镜头尺寸成正相关，一般而言光通孔径较大的镜头，其镜片也会较大。

简单的来说，以上这公式的涵义是，当镜头光通孔径不变时（可约略理解为体积不变），焦距提升、光圈势必会缩减，若要维持相同的光圈，镜头体积势必需要大幅提升，这也解释了为什么望远镜头尺寸大多较大的原因。

然而，三星Galaxy S20 Ultra是如何在视角24度（约相当于全幅等效焦距102mm）的镜头上实现100倍变焦的呢？关键在于这颗镜头是4800万像素，它具备更多的可用像素来因应AI运算以及裁切需求。

举例来说，在一般状况下我们可以通过裁切照片来达到近似于光学变焦的效果，当然以技术面来说，“裁切”并不会改变镜头焦距，镜头透视也会是相同的（因为透视主要与距离有关），但裁切可以改变视角，因此若我们忽视物理光学效应，例如不计入实体焦距带来的景深效果，并忽视像素损失造成的画质差异，那么裁切确实可以完成一部分站在原地光学变焦的效果。

因此，虽然三星Galaxy S20 Ultra的潜望镜头等效焦距为102mm，但是用4800万的高像素感光元件，通过裁切以及AI计算，仍然可以支持最高100倍的变焦倍率。

当然，最终的成像质量还有很重要的一个关键因素，就是感光底片。以前的手机厂商比像素，现在的手机厂商已经开始比相机上传感器（底）的大小。现在市场上的手机CMOS传感器大部分是索尼imx，小部分为三星。比如常见的索尼主摄IMX586的1/2的底、华为找索尼定制的IMX600的1/1.7大底等等。

所谓的1/2，1/1.7，1/1.33，1/3.4，2/3等，里面的分子1是一个标准，分母越大，CMOS越小（2/3换算成1/1.5）。所以这里面1/1.33英寸是最大的。到底有多大呢？衡量比例必须有一个标准，这个标准是沿用最早CCD应用在摄像机上的标准，指长12.8mm×9.6mm的面积，其对角线为16mm，所以1就是指的对角线为16mm。故可计算出：1/2英寸的CMOS：(12.8mm/2)×(9.6mm/2)=6.4mm×4.8mm。

虽然大部分CMOS的长宽比为4:3，但也有少数其他的比如3:2。但是不同长宽比面积是不同的。例如3:2和4:3的传感器面积，就算是同样的对角线长度面积也不同，长宽比越接近1:1面积越大。

主摄上常见的IMX586，1/2英寸传感器长宽是6.4mm×4.8mm，面积是30.72mm²，长焦镜头上的豪威OV08A10，1/4.4英寸传感器长宽是2.91mm×2.18mm，面积是6.34mm²。而1/2英寸传感器面积大约1/4.4英寸传感器面积的4.85倍，性能差别还是很明显的，画质差异肉眼明显可见。

现在各大手机厂商的旗舰手机主摄的成像质量已经非常可以了，不仔细看很难看出差别，所以在这方面没有太大的必要去大动干戈了。但是长焦镜头画质目前还有待提升，同时随着技术的进步和科技的发展，长焦高倍的成像质量也会非常好。

相关问答

尼康35定1.4和1.8价格怎么相差那么大?还有就是501.4和351.4相差怎么也那么大，同样?

撇开镜头的用料(比如非球面镜片、超低色散镜片等)的区别不说,假设用料相同,同焦段/焦距的镜头光圈越大越贵、同光圈的镜头焦距越长越贵,这是普遍的规律,是...

谁知道dichroicfilter二向色滤光片的结构和特点？

[回答]...分光器不一定要放置在光交箱里,可以根据实际情况进行放置。但分光器目前主要是应用于从主干光纤上进行分光,所以大多数分光器都放置在光交箱里,...

投影仪投出来的画面左边不够清晰怎么办?是什么问题?谢谢回答的你?

投影机如果只是出现左边单边画面不清晰,有可能是镜头、光通等问题,这个只能通过检测来确定什么故障!投影机如果只是出现左边单边画面不清晰,有可能是镜头、光...

彩熠1800切割灯多少瓦?

彩熠1800切割灯1800瓦。FINE1800PERF是一款灯泡功率为1800W高配版成像切割电脑灯,运用智能风扇控制、编码器定位、主副反光碗设计、高倍变焦、无极旋转切割...

极米H1用久了镜头开机的时候就能看到有层雾一样会影响清晰度吗?

这个你是擦不掉的,是里面光通道有灰尘了,正常使用都会出现的,不是很严重不用在意,如果亮度和清晰度出现明显下降可以去做个光路清洗,不建议自己操作,里面有...

什么是光圈?

还得看T值现在的镜头设计其实是比较复杂的,通过镜片时,一部分光线会被吸收,即使两颗镜头拥有同样的光圈,同样的焦距,但是由于内部镜片的光学设计结构的不同...

“郑州经开第八大街富士康”是做什么的?

主要从事精密模具、光通产品、3C产品机构、自动化设备、自动化机器人、精密刀具、光学产品的研发与生产,精密模具与机构件技术处于业界领跑地位。SHZBG实现研发...

人会患有近视眼，动物会吗?

人会患有近视眼,动物会吗?一般我们所指的近视眼是指在放松状态下平行光线经晶状体调节聚焦在了视网膜前,我们称之为近视!一般造成近视的原因有:1、遗传性...人...