透过vivo微云台技术看手机摄影下阶段发展

2020-05-23 15:57:32 0点赞 2收藏 1评论

5月21日下午,vivo在线上举办了“微云台 · 大影像"vivo X50 系列线上沟通会,从技术角度阐述了业内颇为独特的“微云台”技术。从技术设计思路上讲,这项技术是继2007年手机研发出OIS(光学防抖)后的又一项无损防抖技术。有别于近些年快速普及的EIS(电子防抖)技术,微云台与OIS均是在不损失像素的前提下,实现的物理增稳,而微云台较传统OIS在增稳层面提升更加出色。不得不说,微云台技术是近些年手机摄影领域少有的令人兴奋的,改变技术形态的创新设计。

透过vivo微云台技术看手机摄影下阶段发展

回顾2010年前后,摄像头之于手机,还只是一个可有可无的“玩意”,仅限于“有事没事留个影”,高清这个词在那个时代还只属于相机和摄像机。时至当下,还有谁会质疑手机摄制“高清”的能力?加之5G技术快速普及,拍照乃至拍视频在大众日常生活中愈发重要。

vivo在2020年初曾推出过一款名为APEX 2020的概念机,在其上就首发了一枚“微云台”,只是当时见过这枚微云台真容的人太少,并未引起高度关注。随着vivo快速将微云台量产在6月1日发布的X50系列上,而今我们全面了解到这项“黑科技”的原理和特点。



vivo从来不是一个按部就班的厂商,在产品设计上总是突破自我,敢为天下先。除了刚才说的APEX 2020概念手机,像屏下指纹、屏下摄像头vivo都是在“概念”阶段积极探索,并率先将升降摄像头应用在旗舰手机上,实现了现阶段最完善的全面屏解决方案。而今,vivo推出微云台技术,再一次突破业界只有OIS这一种无损防抖技术的现状,率先引入到不久之后上市的量产机X50系列上,可见vivo的魄力与眼光。当然,这一切的一切,都离不开强大的技术研发实力。

近十年来,手机在摄影层面的发展,一直围绕着摄像头数量的增多和还有算法方面的升级。而“微云台”的技术原理并非近两年才诞生,为什么此前并没有人将其应用在手机上?因为要将云台机构安装在手机上需要不小的空间占用。不是说不能做,而是如果真的将一个又大又丑的云台装在手机后部,恐怕没有人接受得了。

透过vivo微云台技术看手机摄影下阶段发展

vivo微云台的内部构造大致由限位机构、双滚珠悬架、镜头、音圈马达、双S型FPC排线、T-FPC、磁动力框架、模组载架以及保护盖构成,从分解图上看,很难想像如何将复杂的零件,安装在一台手机内部,且不让手机明显增厚。微云台整体面积约为普通主摄平均占版面积的5倍、潜望式摄像头的3.2倍,X50系列最终采用创新堆叠方案——异形结构磁动框架解决了这一难题。

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为了提升镜头模组的转动角度并减少微云台的扭动拉力,双滚珠悬架和双S型FPC排线技术被创新设计出来;为了进一步压缩体积,内缩式结构被调试成功;为了解决小空间下的公差影响,vivo在微云台磁动框架内,保证了材料公差比行业普遍的±0.05mm提升了近一倍。

在“双滚珠悬架”结构中,两对滚珠配合十字支架,分别让微云台在X轴、Y轴完成灵活的“双轴转动”,从而实现“立体防抖”。多角度立体设计的弹片,使得微云台的防抖角度达到了正负3°以上,是传统OIS光学防抖的300%。为削减FPC给摄像头模组防抖过程中的拉力,微云台采用vivo史上最薄的“双S型FPC排线”,厚度仅为0.07mm,相比行业普遍的0.1mm加工精度,工艺难度更大。

透过vivo微云台技术看手机摄影下阶段发展

正是因为上百位vivo技术人员上千次的尝试和付出,才有了今天我们见到的vivo X50系列微云台。OIS与微云台都是通过减少手机与所拍画面的相对位移从而实现“无损防抖”。而与OIS防抖不同,得益于镜片、传感器的整体运动,微云台在防抖运动中自身不存在相对位移,真正做到了100%模组整体防抖,提升了边缘画质;而在微云台防抖的加持下,主镜头有了更大的转动角度,可防抖范围面积也达到了OIS光学防抖手机的3.2倍,防抖稳定性更强。除了拍摄静态照片时微云台可以让画面边缘成像提升,且更有利于追焦拍摄外,微云台在录制视频时也有独特的优势。

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基于微云台防抖的优势,X50系列针对运动场景进行了大量优化,最终实现了5轴VIS视频防抖技术。这一功能结合“X轴转动+Y轴转动”的微云台防抖,同时配合“X轴平移+Y轴平移+Z轴旋转”的电子防抖,二者结合,达到了“X/Y/YAW/PITCH/ROLL“5轴视频防抖”的效果。辅以智能运动追焦功能,让用户在运动场景下轻松获得更加稳定、清晰、顺畅的运动场景拍摄体验。

除了从物理层面提升拍摄的稳定性,vivo X50系列还联合索尼定制了专业色彩滤光片,定制后的色彩滤光片使R/G/B通道的透过率得到大幅提升,较以往整体感光性能提升10%左右。综合微云台和新定制的滤光片,可以让X50系列在相同的暗光条件下,将模拟手持曝光时长继续延长到1/2s,暗光成片能力仍然保持在64%。
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基于以上技术升级,我们可以预见vivo X50系列在白天拍摄时可以实现更高的快门速度,更好的凝固运动瞬间;可以在相同暗光环境下使用更低感光度,实现更优画质;可以在更暗的环境通过微云台实现更低速的手持拍摄,增加曝光量,为图片带来更丰富的细节与层次。之于视频,X50系列基于微云台的应用,让手持运动拍摄可以获得更加稳定的画面,亦或是在较暗光线下实现更优的视频画面。当然,微云台的轴向防抖,较普通OIS更有利于运动追随拍摄,焦点追焦更准,边缘画质更好。

6月1日,vivo X50系列即将发布,我们有理由期待一个更出色的拍摄利器,不仅在暗拍,在日常、视频等领域都会有更出色的体验,也希望百余位vivo工程师的付出,可以带来手机影像的又一次升级。

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