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光學變焦、數位變焦是什麼?手機拍攝必學基本知識

自從手機攝影越來越強調鏡頭後,也有不少 iPhone 或 Android 用戶對於光覺變焦、數位變焦、混合變焦都還不太清楚,甚至還不曉得之間差異,如果你想買手機或相機,或想玩攝影拍攝,一定要顯搞懂這些最基本拍攝知識。

光學變焦、數位變焦是什麼?手機拍攝必學基本知識

 

在先了解光學變焦、數位變焦以及混合變焦之前,先告訴大家「變焦」意思,所謂變焦是指透過轉動鏡頭的變焦環來縮放影像,而現在多數智慧型手機 iPhone 、Android 都會在相機 App 內設計變焦環或切換焦距鈕可隨意改變焦距。

 

光學變焦是什麼?

光學變焦(Optical Zoom)從原本透過凸透鏡與凹透鏡的配合,與光折射原理讓焦距產生變化,

可藉由底下這圖片想像這是一顆鏡頭,在L1和L3凸透鏡,而 L2是凹透鏡,紅色為光線穿過鏡片的折射,藉由調整移動L2鏡片位置就是變焦,如往左靠會呈現廣角,如往右靠會讓影像縮小,讓遠處放大就是長焦,這些就可被稱為「光覺變焦」。

光學變焦、數位變焦是什麼?手機拍攝必學基本知識

在手機技術成熟和普及後,現在很多手機鏡頭已經來到三鏡頭或N鏡頭,在鏡頭內的鏡片也越來越多,需要增加多鏡頭主要都是因目前手機大多都是採用「定焦鏡頭」,由於鏡片位置都是固定,沒辦法調整鏡片焦距,以 iPhone 來說會有 13mm超廣角、26mm廣角和52mm / 65mm 望遠鏡頭,主要是為了滿足畫質表現和避免影像縮放造成解析度下降。

 

何謂數位變焦?

數位變焦英文為 Digital Zoom,也被稱之為智慧變焦,主要是解決多顆定焦鏡頭無法變焦,直接透過手機/相機內的處理器,搭配演算法處理填補鏡頭與鏡頭之間的焦段,像是要 iPhone 望遠鏡原本只能拍到 52mm ,如想要拍更遠,可點選2倍長焦「2x」後再後面拉到「10x」,從螢幕上調整 2.1x~10x 焦距就被稱為「數位變焦」。

光學變焦、數位變焦是什麼?手機拍攝必學基本知識

在超廣角(0.5)和廣角(1.3x)和望遠鏡頭(2x)之間都算是依賴數位變焦來實現,唯獨只有這三個焦段才是光學變焦,其餘都屬於數位變焦。

且 iPhone 三鏡頭排列設計也是為了實現可讓多顆鏡頭同時拍攝、平滑變焦,畢竟三顆鏡頭位置都採用同等距離,讓我們在切換不同鏡頭時,畫面會完全感覺不出來真的有切換到另一顆鏡頭,甚至也會不會造成照片或動態影像的色溫、視野會突然切換鏡頭有不同變化,蘋果稱之為「協調的多攝系統」。

延伸知識:iPhone 三鏡頭的深入瞭解,醜歸醜但是它比你想像的更強大

光學變焦、數位變焦是什麼?手機拍攝必學基本知識

不過缺點就是焦距越遠,照片畫質會明顯下降,容易出現塗抹、失真或顆粒感情況,所以在拍照時後,建議多利用光學變焦來拍攝,逼不得以才用數位變焦,才能夠讓成像拍得更清楚、更細緻。

 

何謂 混合變焦?

混合變焦最主要是用來解決手機的光學變焦的物理限制,原理是以數位變焦為基礎,再通過其他鏡頭的拍攝取景用來補充變焦後丟失的細節,混合變焦的具體成像效果也會介於光學變焦和數位變焦之間,有些人也會將混合變焦稱為「無損變焦」。

光學變焦、數位變焦是什麼?手機拍攝必學基本知識

 

未來手機鏡頭發展:潛望式變焦

那後續 iPhone 鏡頭不就越加越多顆?現在手機越做越薄,相對裡面空間就會有限制,鏡頭一定會達到一定數量就不會再增加,接下來幾年手機發展方向將改用「潛望式變焦、階梯式潛望式結構混合光學變焦」等技術。

最早推出「潛望式變焦」是由OPPO在 2017年MWC上所發表,直到2019年華為P30 Pro的50倍變焦、OPPO Reno 10倍變焦和三星也都開始加入。

潛望式變焦鏡頭主要是利用坦克車或潛水艇上的一種反射鏡技術,透過稜鏡來改變光線形成L型折射,就能將相機模組整個水平躺下,解決手機厚度限制、鏡頭突出、安裝感光元件與鏡片,更能夠提升5倍以上的高倍率變焦技術,讓畫面拉到最近依舊能保持更清晰,另外也能透過稜鏡加入OIS光學穩定系統,能夠讓稜鏡能夠言多軸移動來平穩外界變化,解決當前智慧型手機只能用定焦鏡問題。

不過潛望式變焦鏡頭也是有缺點,目前還無法改變被攝物品之間的距離自由縮放大小,甚至在變焦速度不夠快,以及隨焦距增加後,光圈也會更小,造成感光元件進光量少,導致比較昏暗地方無法拍攝出較佳的成像,目前還是比較適合取代望遠長焦鏡頭。

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