手机摄像头为什么越来越突出?其实厂家也没办法
最近这些年,手机的后置摄像头的存在感越来越足了,即便是对设计要求比较严苛的苹果手机,在iPhone 18pro的镜头相对于背板也有大约4.9mm的凸起。那为什么手机摄像头越来越凸起了呢?
说这个,就得聊一下相机的原理:小孔成像。

这个初中物理知识。两千年前的《墨经》里面,就记载有这样的现象。
小孔成像比较麻烦且粗糙,成像端离的近了,成像是清晰了但成像就小;离的远了成像是大了,但边缘不清晰;孔开的小了,成像清晰但暗;孔开大了,成像亮了,但不清晰。
而为了解决这个问题,将小孔改成一个透镜就好了,正片透镜将所有的光聚焦起来,即清晰亮度也足够。但一片透镜也有自己的局限,比如边缘的光就会偏折的比中间位置更严重,蓝光比红光偏折更多,种种问题,会导致单透镜的相机会出现在亮暗交接处有彩色亮光的现象。
而为了解决这个问题,就需要再添加一个相应的透镜。
我们来看一个相机镜头的横切面:
手机摄像头为什么越来越凸出?其实厂家也没办法每一个透镜,都在解决前面透镜遗留下来的问题,这些透镜相互搭配,最终在相机CMOS上投下清晰的图像,再由CMOS将其转化为相应的电信号进行处理。
手机也是一样,我们在看手机参数的时候,有些7P镜片,就是手机的摄像头里面有7片镜片,比一般6片的要高端一些。
而这些镜片,就是决定手机镜头厚度的重要原因之一。
影像中决定成像质量的还有一个重要参数,那就是所谓的“底”。现在手机影像都在卷大底,也就是cmos的面积,大底的好处很多,比如进光亮提升,夜间拍摄效果就会变好等。
而大底,需要成像圈、物理焦距、镜片组都要跟着变大,光路长度硬性增加。
手机摄像头为什么越来越凸出?其实厂家也没办法如图所示,传感器更大了,影像还要覆盖全部,那只能镜片模组和传感器的距离增大。
比如之前1/2.55英寸的小底,物理焦距≈2.7mm,很短所以可以藏机身里,这就是为什么老手机镜头模组不突出的原因;而现在流行的1 英寸大底同样24mm视角,物理焦距接近8mm,光路一下子长很多,加上还要给OIS光学防抖提供空间、AF 对焦马达调整镜片位置预留行程,所以新手机的影像更好了,但体积高度也更大了,摄像头部分凸出就更严重了。
手机摄像头为什么越来越凸出?其实厂家也没办法再加上这些必要的保护膜、红外滤光片等结构,未来光学在没有质的飞跃的情况下,手机摄像头想要缩小体积,难上加难。目前量产消费手机1英寸就是现在手机CMOS的天花板,底再继续加大,手机厚度就要失控了,所以现在各厂商都在卷算法、AI、甚至是外挂镜头,都是因为被这些物理规律给锁死了继续加大底的可能性~
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