液态镜头工业相机小米研发团队详解 MIX FOLD 液态相机：装配连接复杂，良率达 90%|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

小米研发团队详解 MIX FOLD 液态相机：装配连接复杂，良率达 90%

IT之家 1 月 7 日消息，今日小米公司发布视频，展现了 2021 小米年度技术大奖二等奖得主：液态相机团队对于这项技术的介绍。这种镜片在小米 MIX FOLD 折叠屏手机上首发，实现了长焦和微距的共存，也是业内首个实现量产的液态镜头相机。

技术团队称，这款相机在保证高像素和模组尺寸的前提下，实现同等 3cm 微距成像时，中心视野的画质效果提升近两倍。MIX FOLD 的手机画面可以呈现高达 12.25 倍的无损放大效果。

▲ 拍摄样张 1

▲ 拍摄样张 2

小米液态相机工程师们，创新性的设计了对焦方案，自研 AF 算法，实现大物距范围高精度对焦，解决了常规手机通过图片裁剪放大来达到微距效果画质差的问题。

技术人员表示，液态相机本身材料、结构和驱动方式都不同于传统固态镜头相机，液态镜头像是把一滴水装到塑料胶囊里，在保留它原本的形状下做到精准控制，这给结构、马达设计带来了很多困难。由于复杂的装配连接方式、纳米级的高精度以及液态的高敏感性，液态相机的研发挑战巨大。团队在研发过程中花了大量的时间进行仿真模拟和性能影响评估，来确定元件合适的规格，取得设计性能和量产性之间的平衡。

IT之家了解到，在视频中小米液态相机工程师还透露，这款产品的良率起初只有不足 10%，经过努力后已经提升到 90%。

液态镜头会成为手机拍照的明天吗？

回望过去的一年，手机影像的发展取得了很多令人侧目的成绩，其本身也不再囿于简单的社交生活，终于开始向着更专业、更具艺术性和创造性的领域迈进，给我们留下了非常深刻的印象。

诚然，虽说手机成像一年比一年强悍，但直到今天也很难说有了向专业相机发起挑战的资本。毕竟受限于有限的机身体积，智能手机不可能容纳下更大的感光器，这恰恰成为了掣肘其摄像发展的死结。

不过理性来看，智能手机说到底也不是单纯的摄录工具，做不到相机水准也完全能够理解，只不过作为消费者，希望其越来越强终归是没错的。

华为P50 Pro渲染图（图源网络）

好在，按照智能手机发展规律来看，新一年的旗舰产品在影像上势必会有进一步的突破，也将会为粉丝带来更多惊喜。

比如近期有关华为P50系列将会率先搭载液态镜头的消息就一直不绝于耳，虽然消息可靠性尚存疑，但并非空穴来风。事实上，早在去年4月份，国家知识产权局就曾批准了华为一项名为“驱动液态镜头的马达组件、摄像头模组和电子设备”的专利，虽然说得是“组件、模组”而非“镜头”，但字里行间无不透露着一个讯息：手机液态镜头的确是存在的。

华为液态镜头专利（图源网络）

什么是液体镜头？

相信很多朋友在听到这个消息后，脑袋上又多了一个问号：液态镜头是什么东西？

解答什么才是液态镜头，首先我们要理解镜头是如何实现变焦的。众所周知，光学变焦才是真正无损的变焦技术，支持光学变焦的镜头通常是变焦镜头而非定焦。但就像前文提到过的，手机才多大，根本无法提供可供镜头模组来回移动的空间，变焦距离非常有限。

但即便如此，手机厂商们也不是毫无办法，比如有部分手机曾在机身上加装一枚硕大的变焦镜头，看起来和卡片机如出一辙，代表产品便是三星Galaxy Zoom K。而近几年，潜望式变焦技术渐渐兴起，巧妙地将光线进行折叠，用手机“宽度”换“厚度”，也实现了3倍、5倍甚至10倍无损变焦，华为P40 Pro+搭载的10倍光学变焦既是如此。

华为P40系列潜望式长焦镜头结构（图源华为官网）

通过上述例子，相信朋友们可能已经发现，光学变焦实现的前提在于镜头透镜之间是否能够提供足够光路传输的路径长度，定焦镜头透镜之间是不可以移动的，所以光路长度恒定，无法实现变焦。而潜望式变焦镜头虽然仍旧属于定焦范畴，但光路够长，也就有了实现固定级别变焦的能力。

那么液态镜头呢？实际上，该专利原理并不难理解，就是在传统的两块镜头之间，加入一个液体固定透镜组，把透镜的介质由玻璃换成了液体，但原理不变，毕竟液体也具有极强的透光性。而不一样的地方在于，玻璃介质无法改变自身的曲率半径，但液体却可以。

液态镜头原理（图源网络）

比如个别专利技术便是利用电压来改变液晶形状，比如隆起、平缓，或者是收缩、松弛等等，在镜片组不移动的情况下，就可以增大/减少透镜曲率半径，进而改变光路，实现大焦段的变焦，而且还是支持快速且连续的无极变焦。

液态镜头的优势有哪些？

液态镜头的出现，很好的缓解了传统光学变焦过程中镜片所占的体积，尤其是在手机这种空间本就有限的设备上，有了液态镜头，可以一定程度上减少相机组件的重量，甚至实现一镜多用，进一步减轻手机自身的厚度和重量，更容易做到轻薄化。

值得一提的是，由于不需要占据过多空间，液态镜头还可能会改变手机相机模组凸起的问题，实现真正的一体化，没了突兀感，智能手机会不会有了更美观的设计方案呢？

凸起的后置镜头模组

其次，液态镜头和机械镜头有本质不同，其所消耗的电量也要远远低于后者，不用高电压或其他机械装置就能让其保持聚焦状态，只需要很少的能量便可用于驱动，理论上也会更省电，间接为提升手机续航做出贡献。此外，因为没有更复杂的机械执行结构，也意味着液态镜头结构并不会存在太多可活动的内部组件，发生机械性障碍的可能性更低，稳定性较后者更胜一筹。

与此同时，液态镜可以像人眼一样，对焦系统中没有传统的机械结构，不需要镜片组前后移动，而是依靠输入电压变化来调节液滴的形状，这就为实现毫秒级对焦提供了可能，而且成片率高达100%。可以说，通过液态镜头，无论物体距离相机多远，成像系统都可以在毫秒范围内改变聚焦平面，提供更清晰的图像。

另外，液态镜头还有拥有大光圈特性，能够自动调节，可以大范围调节焦距，所以在昏暗和强光下仍有非常好的拍摄效果。而除了上述这些优势外，液态镜头还将带来了更广的变焦范围和聚焦，从微距到远景，一切皆在镜头中。

总之，液态镜头有着重量更轻、对焦准确而快速、拍摄质量清晰、变焦范围广等优势，对于智能手机而言，这不仅一种全新的镜头技术，同时也是对镜头技术的一种革新，颠覆了传统镜头的对焦原理。

液态镜头“一镜多用”并不遥远，但需一步步来

不管怎么说，液态镜头对于手机而言都算是一个新技术，能否实现快速商用仍旧未知。但可以肯当的是，如果液态镜头商用成真，或许也就意味着“一镜多用”并不遥远了，对于早已习惯了手机多摄像头布局的用户而言，这俨然又会是一件很冲击认知的事情。

当然，眼下自然还是保守一些的，虽然液态镜头有着一系列优势，但也存在诸如色散、畸变等亟需解决的问题，因此短时间内，我们或许很难看到“一镜多用”的产品出现。

而此前，也有确实有微博大V爆料称，液态镜头初期将用于长焦端，这无疑再一次证实即便液态镜头真的出现了，手机广角、超广角两大镜头依然是少不了的。

图片来源微博@数码闲聊站

而大家也无需失望，尽管液态镜头发展“八字只见了一撇”，很多人此前甚至可能闻所未闻；也不管是“一镜多用”，还是只用于长焦端，有一点可以确认的是，手机用上液态镜头并不会过分遥远，毕竟液态镜头在天文望远镜、医疗内窥镜、相机等高端专业领域和产品上早就实现了商用，纵然不同领域之间不具有可比性，但仍具有参考价值，大家只需多些耐心就好了。

最后有话说：

手机拍照技术发展到2020年，似乎已经处于瓶颈状态，在“塞大底”、“超级长焦”等操作司空见惯的前提下，也确实需要更“新鲜”的技术来刺激一下行业发展。

毫无疑问，液态镜头正适合充当这一角色，其有着对焦速度极快，变焦范围更大，占用空间更小等优势，本就与手机十分匹配，其未来仍旧大有可为，甚至说其可以引领影像变革、成为新的杀手锏技术也不无可能。

总之，对于液态镜头，我本人还是持有看好态度，一方面是希望真有这样一个技术，可以再次提升手机影像性能，改善用户体验；另一方面，则是身为一个手机爱好者，还有什么比有幸见证新技术引发行业变革，更让人期待的事情吗？

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