镜头不够 微距来凑

　　在组成智能手机的多摄矩阵中，真正具备实际意义的摄像头主要以广角主摄、超广角和长焦镜头为主。以当前最强的拍照手机华为P40 Pro+为例，它就通过这三类镜头的搭配获得了16mm～240mm的全焦段覆盖能力。
　　然而，同时列装这三类镜头的成本较高，但手机厂商又不希望产品因没有“多摄”光环加持而影响销量，所以涌现出了很多用来凑数的镜头，比如黑白镜头、景深（有时也称人像）镜头和微距镜头（图1）。之所以说它们“凑数”，是因为它们的功能都能通过AI算法模拟，比如如今很多手机用于自拍的前置摄像头只有一颗，但却依旧可以实现较好的背景虚化效果，这就是软件算法的功劳。

认证能模拟微距镜头

　　从某种层面来说，如果将微距摄像头归类到“凑数”的镜头阵营中可能有失偏颇，因为微距的确是现实中经常用到的拍摄场景，而且不同的微距镜头或算法之间的效果也存在极大的差距。

　　裁切画幅的主摄

　　早期的智能手机只有一颗摄像头（图2），哪怕它的传感器尺寸再大、像素值再高，当拍摄主体与镜头之间的距离小于7cm时也会出现对不上焦的问题。此时，我们通常只能放弃近距离拍摄，尝试慢慢后移镜头，直到寻找到最佳的对焦点。
　　随着用户对微距拍照需求的不断增加，有些手机厂商在相机APP中引入了微距或超级微距功能（图3）。切换到这个模式后，大家会惊喜地发现手机可以拍清楚细节了！但这类微距模式其实都属于“软件功能”，比如早期主摄像素值不高时可利用多帧超采样技术拍摄更高像素的照片，并将局部画面放大裁切出来，但依旧没能完全解决有效对焦距离偏远、照片放大后细节发虚的问题。
　　大家可以拿自己的手机做个测试，对着拍摄物体保持可以对上焦的极限最近距离，再切换到2X或3X变焦模式，是不是也有了一种微距效果？
　　双重身份的超广角
　　2018年，以华为Mate 20系列为代表的产品对超广角镜头进行了深度挖掘，赋予了其临时客串“超级微距”（俗称“贴脸拍摄”）的能力，可以实现2.5cm超近距离的对焦（图4）。其工作原理是超广角镜头的焦距只有1 5mm-1 8mm，可以将镜头拉得更近。由于超广角镜头的像素值多在800万-4800万之间，照片放大几倍后仍有很高的质量，在一些摄影爱好者手上可以拍出极为出色的微距大片。如今，具备双重身份的超广角镜头已经成为了vivo、OPPO和小米等品牌旗下部分中高端手机的标配（图5）。
　　需要注意的是，并不是所有的超广角镜头都能具备超级微距功能，华为P40配备了焦距为17mm的1 600万像素超广角镜头，支持2.5cm超级微距;而P40 Pro和P40 Pro+虽然采用了更高级的4000万像素电影镜头（1 8mm焦距，也属于超广角），但却不支持这一功能（图6）。可见，想让超广角镜头兼顾超级微距可能涉及到硬件层面的定制，并非一种纯软件的算法。OPPO Find X2Pro的微距模式拍照界面
　　传统微距愈加尴尬
　　自从超广角镜头从事“兼职”以来，（手机领域）专用的微距镜头就显得极为尴尬了。要知道，很多干元机拿来凑数的微距镜头只有200万像素，而且对焦距离也只有4cm（如圖1所示），微距照片粗看还不错，一旦放大细节就惨不忍睹了。作为最新上市的旗舰级手机，魅族17配备的微距镜头稍好一些，500像素且支持2.5cm超级微距（图7），而它也应该算是微距镜头的极限了。

微距与长焦镜头联姻

　　既然超广角镜头可以兼职，那长焦镜头为啥不能客串？要知道，在专业级的单反相机领域，最被玩家津津乐道的就是100mm百微焦距的微距镜头（图8），而100mm焦距已经属于长焦镜头的范围了，我们在展览馆看到的绝大多数微距照片，其实也大都是出自长焦微距镜头拍摄。
　　最大放大倍率

　　看到这里，相信大家应该已经注意到了，微距模式需要摄像头拥有更小的“最短对焦距离”。绝大多数主摄镜头的这个参数普遍在7.5cm左右，超广角和微距镜头则能被压缩到5cm～2.5cm。大家可以将《电脑爱好者》杂志慢慢移到眼前，距离眼睛越近上面的字就会越大越清晰，但只要跨过某个距离点位，看到的字就变得越来越模糊，而这个临界值就是“最短对焦距离”，也是“最大放大倍率”（图9）。
　　如果我们将主摄的7.5cm对焦距离定为1X放大倍率，那支持5cm和2.5cm的微距镜头的放大倍率就分别为2X和3X，可以将拍摄主体等效放大2倍或3倍，微距效果就是这样呈现出来的。
　　问题来了，无论是支持2.5cm对焦的专业微距镜头，还是支持该功能的超广角镜头都存在一个严重的问题：你需要把手机贴近物体才能拍摄，非常容易遮挡光线。此外，随着潜望式长焦镜头的普及，智能手机在远距离拍摄时的表现距离数码相机又近了一步，而就微距拍照而言，智能手机又该如何跟上单反+专业微距镜头的步伐呢？

　　当长焦学会微距
　　作为第一款引入“长焦微距”技术的智能手机（图10），RedmiK30 Pro配备了一颗500万像素摄像头，其传感器型号为三星S5K5E9，单位像素面积为1.12微米，是一颗比较低端的存在。但是，这颗镜头却具备50mm的等效焦距，如果放在其他手机身上，它应该是一颗标准的支持2X光学变焦的长焦镜头，但Redmi却通过改变镜头结构让它只能在3cm-7cm范围内对焦，也就是只能拿来拍微距，拍摄远处风景则是模糊一片。
　　3cm的“最短对焦距离”，意味着Redmi K30 Pro的最大放大倍率为2.5X，表面上似乎不如那些支持2.5cm超级微距的对手，但请不要忘记，Redmi K30 Pro的这颗“长焦微距”拥有50mm的焦距。CFan曾在2020年第11期《远方风景独好手机如何变身“望远镜”》特别话题中详细介绍过焦距的作用，焦距越大，在相同位置拍摄的景物也就越大，类似放大镜效果，所以业内才将超过50mm焦距的摄像头称为“长焦镜头”。
　　如果以25mm焦距的广角主摄，在1X最大放大倍率拍摄的主体大小定为100%（25×1），那16mm超广角微距在3X最大放大倍率下就能将拍摄主体放大近2倍，而50mm长焦微距在3X最大放大倍率下更是可以等效放大4倍（见表）。当然，这种计算方式并不严谨，背后还会涉及到视角、算法和画幅的裁切，上述描述只是为了方便大家理解。
　　正是由于Redmi K30 Pro的放大倍率更高，所以你无需将手机紧贴物体就能拍摄到更精细的画面，也彻底解决了超级微距模式容易遮挡光线的问题。如果你刻意紧贴物体拍摄，则可呈现出更加趋近“显微镜”的放大效果（图11），而这也是长焦微距的最大特色——可以将局部画面放大到极致，拥有更好的自然虚化效果（图12）。与其对应的，使用超广角镜头进行微距拍摄，在突出主体之余可以保留更多的环境细节。

小结

　　近些年智能手机一直在影像之路上大踏步地前行，先后点亮了美颜自拍、AI智能场景识别、超级夜景、混合光学变焦等“技能点”，相对这些拍摄功能中的“刚需”，微距模式显然还差了一个量级，属于一种附加卖点。毕竟，手机内部“寸土寸金”，每一颗镜头的位置都非常宝贵（图13），普通的微距镜头自然也就有了“凑数”的坏名声。

　　在这种大环境下，Redmi K30 Pro主打的“长焦微距”就为其他厂商提供了一种非常好的差异化竞争思路，用较小的成本开销就换来了显著的微距效果提升，也让微距模式有了更多的玩法。可以预见，未来这种“长焦微距”将会逐渐成为更多手机的特色卖点，让智能手机达成“望远镜”的目标之余，还能过一把“显微镜”的瘾。