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光学镜头是什么意思 光学镜头有哪些分类,手机镜头跟单反有何区别?如果不知道,几千块就真白花了

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一、光学镜头是什么意思光学镜头有哪些分类

光学镜头,是摄像头模组中不可或缺的重要部件,广泛用于反射度极高的物体定位检测。按照不同参数划分,光学镜头可分为多种类型。

一、光学镜头是什么意思

光学镜头一般称为摄像镜头或摄影镜头,简称镜头,其功能就是光学成像。光学镜头是机器视觉系统中必不可少的部件,直接影响成像质量的优劣,影响算法的实现和效果。

光学镜头从焦距上可分为短焦镜头、中焦镜头和长焦镜头;从视场大小分有广角、标准和远摄镜头;结构上分有固定光圈定焦镜头、手动光圈定焦镜头、自动光圈定焦镜头、手动变焦镜头、自动变焦镜头、自动光圈电动变焦镜头和电动三可变(光圈、焦距、聚焦均可变)镜头等。

二、光学镜头有哪些分类

1、按镜头镜片材料分

光学镜头主要分为塑胶镜头、玻璃镜头和玻璃塑胶混合镜头三大类。无论是采用塑胶镜片组立的塑胶镜头还是玻璃透镜组立而成的玻璃镜头,其结构都是由多片镜片构成。一般而言,镜片数量越多,镜头的成像质量越高。

塑胶镜头是由光学塑胶镜片组成的镜头,由于可塑性强,容易制成非球面形状,方便小型化等特点,广泛应用于手机、数码相机等设备上。

玻璃镜头是由玻璃镜片组立而成,由于对模造技术、镀膜工艺、精密加工等方面有着较高的要求以及其透光率高的特点,更多应用于高端影像领域,如单反相机、高端扫描仪、车载成像系统、高端安防视频监控等设备。

玻璃塑胶混合镜头,由部分玻璃镜片和部分塑胶镜片共同组成,结合了二者的特点,具有高折射率的光学性能和稳定性,广泛应用于监控摄像头、数码相机、车载摄像头等镜头模组中。

2、按结构分

(1)固定光圈定焦镜头

简单:镜头只有一个可以手动调整的对焦调整环,左右旋转该环可使成像在CCD靶面上的图像最清晰;没有光圈调整环,光圈不能调整,进入镜头的光通量不能通过改变镜头因素而改变,只能通过改变视场的光照度来调整。结构简单,价格便宜。

(2)手动光圈定焦镜头

手动光圈定焦镜头比固定光圈定焦镜头增加了光圈调整环,光圈范围一般从F1.2或F1.4到全关闭,能方便地适应被摄现场地光照度,光圈调整是通过手动人为进行的。光照度比较均匀,价格较便宜。

(3)自动光圈定焦镜头

在手动光圈定焦镜头的光圈调整环上增加一个齿轮合传动的微型电机,并从驱动电路引出3或4芯屏蔽线,接到摄像机自动光圈接口座上。当进入镜头的光通量变化时,摄像机CCD靶面产生的电荷发生相应的变化,从而使视频信号电平发生变化,产生一个控制信号,传给自动光圈镜头,从而使镜头内的电机做相应的正向或反向转动,完成调整大小的任务。

(4)手动光圈变焦镜头

焦距可变的,有一个焦距调整环,可以在一定范围内调整镜头的焦距,其可变比一般为2~3倍,焦距一般为3.6~8mm。实际应用中,可通过手动调节镜头的变焦环,可以方便地选择被监视市场的市场角。但是当摄像机安装位置固定下以后,在频繁地手动调整变焦是很不方便的。因此,工程完工后,手动变焦镜头的焦距一般很少调整。仅起定焦镜头的作用。

(5)自动光圈电动变焦镜头

与自动光圈定焦镜头相比增加了两个微型电机,其中一个电机与镜头的变焦环合,当其转动时可以控制镜头的焦距;另一电机与镜头的对焦环合,当其受控转动时可完成镜头的对焦。但是由于增加了两个电机且镜片组数增多,镜头的体积也相应增大。

(6)电动三可变镜头

与自动光圈电动变焦镜头相比,只是将对光圈调整电机的控制由自动控制改为由控制器来手动控制。

3、按焦距分

光学镜头根据焦距的长短可以分为短焦镜头、中焦镜头、长焦镜头。每个焦段都有不同的使用场景,短焦镜头适合拍摄近景,但由于焦距小,拍摄远处物体就看不清;中焦镜头拍到的和我们看到的差不多,更接近我们平时看到的视角;长焦镜头视角小但对拍摄远处的物体则起到了放大的作用,适合拍摄远处的物体、球赛、野生动物等等。

从视场角的大小则能分为广角镜头、超广角镜头和鱼眼镜头。广角镜头的视场角一般在80°左右,主要用于一般场景下拍摄,超广角则用于拍摄风景、建筑、合影等场景,鱼眼镜头是一种极端的广角镜头,视场角接近甚至能超过180°,镜片的直径很短且呈向外凸出,与鱼的眼睛类似,广泛用于场景监控、机器人导航和测量等领域。

同样,也可根据焦距的变化分为定焦镜头和变焦镜头两大类。按照结构的划分定焦镜头又能分为固定光圈定焦镜头、手动光圈定焦镜头和自动光圈定焦镜头三种,固定光圈主要应用在监控、微单和车载等方面,手动光圈则用于机器人视觉、道路监控,能自动调整光圈的定焦镜头则广泛用在光线复杂多变的场所,比如监控摄影机。变焦镜头也可分为三种:手动光圈变焦镜头、自动光圈电动变焦镜头和电动三可变镜头(光圈、焦距、聚焦都能变化)。

4、按接口分

镜头和摄像机之间的接口有许多不同的类型,工业摄像机常用的包括C接口、CS接口、F接口、V接口、T2接口、徕卡接口、M42接口、M50接口等。接口类型的不同和镜头性能及质量并无直接关系,只是接口方式的不同,一般可以也找到各种常用接口之间的转接口。

C接口和CS接口是工业摄像机常见的国际标准接口,为1英寸-32UN英制螺纹连接口,C型接口和CS型接口的螺纹连接是一样的,区别在于C型接口的后截距为17.5mm,CS型接口的后截距为12.5mm。所以CS型接口的摄像机可以和C口及CS口的镜头连接使用,只是使用C口镜头时需要加一个5mm的接圈;C型接口的摄像机不能用CS口的镜头。

F接口镜头是尼康镜头的接口标准,所以又称尼康口,也是工业摄像机中常用的类型,一般摄像机靶面大于1英寸时需用F口的镜头。

V接口镜头是著名的专业镜头品牌施奈德镜头所主要使用的标准,一般也用于摄像机靶面较大或特殊用途的镜头。

5、特殊用途的镜头

显微镜头,一般是指成像比例大于10:1的拍摄系统所用,但由于现在的摄像机的像元尺寸已经做到3微米以内,所以一般成像比例大于2:1时也会选用显微镜头。

微距镜头,一般是指成像比例为2:1~1:4的范围内的特殊设计的镜头。在对图像质量要求不是很高的情况下,一般可采用在镜头和摄像机之间加近摄接圈的方式或在镜头前加近拍镜的方式达到放大成像的效果。

二、手机有没有光学防抖差别大吗

手机光学防抖有没有差别大?

随着手机拍照功能的不断升级,光学防抖已经成为了许多手机厂商的标配之一。那么,手机光学防抖有没有差别大呢?下面我们来一一探讨。

什么是光学防抖?

光学防抖是指通过手机镜头内的机械结构对图像进行稳定化处理,从而避免因为手持抖动而导致的照片模糊。相比于电子防抖,光学防抖具有更好的效果,可以让照片更加清晰。

光学防抖差别在哪里?

光学防抖差别主要在于硬件和算法两个方面。在硬件方面,光学防抖需要使用专门的机械结构来实现,这需要手机厂商在设计时进行考虑。而在算法方面,不同厂商的光学防抖算法也会有所不同,这直接影响到防抖效果的好坏。

光学防抖差别大吗?

从目前市场上的手机来看,光学防抖差别并不是很大。主流厂商如苹果、三星、华为等都采用了类似的光学防抖技术,并且在防抖效果上都有不错的表现。当然,也有一些手机厂商在光学防抖方面表现不佳,但是这只是少数情况。

手机光学防抖差别并不是很大,市面上大部分手机都能够提供不错的防抖效果。当然,如果你对照片质量有更高的要求,可以选择一些专业相机或者高端手机,它们的光学防抖技术会更加先进,效果也更加出色。

手机镜头跟单反有何区别?如果不知道,几千块就真白花了

原创2022-03-23 09:37·玩转手机摄影

2018年随着华为20在影像上的发力,近几年各手机品牌开始“内卷”,镜头也随之越来越多,就连长期采用保守战略的iPhone都配置上三摄。

图:iPhone13Pro

镜头数量的增加,也提升了手机的售卖单价,镜头越多价格越高。

那么这么多的摄像头,到底有没有用?

除了日常扫码,拍照究竟首选哪颗镜头?

手机镜头和单反相机的镜头有什么区别?

...

这是很多人买完价格昂贵的旗舰机之后所产生的疑问,带着这些问题,我们一起开始今天的“手机镜头之旅”,通过一篇文章让你彻底明白手机镜头的特点,拍出精彩的手机大片。


ONE.

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从光学镜头说起


旅拍时,我们总能看到一群大爷大妈,拿着长枪短炮“打鸟”,他们如此忠爱这类“健身器材”。

那么问题来了:为什么这些大爷大妈不选择有100x长焦,并且更加轻便的手机拍摄呢?还不是因为,单反镜头跟手机镜头有着本质区别。

要弄清楚两者的区别,首先得了解定焦和变焦的概念。

定焦:就是固定焦距。想拍到更远处的景物,就得自己往前走一步。当然,你也可以通过后期裁剪“放大”被摄对象,但这会损失一定的画质。

变焦:就是焦距在一定范围可变。很多“打鸟”的大爷们用的多是这类镜头,只需轻轻转动就能拍到五十米开外的鸟儿。

?ConnorMartin

虽然这种长焦镜头又大又重,但优点是构图方便,可以根据被摄对象自由调整焦距,而且画质几乎无损。

但是,我们手机中的长焦可不是这样的!

图:长焦多摄像头模组结构示意图


Two.

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手机全定焦


手机受体积的限制,很难实现单反镜头那样的光学变焦,所以手机厂商给出的策略是——多装几个!

但手机上无论几个摄像头,它们都是定焦镜头。其内部的镜片位置固定,用户无法转动变焦环。

打开手机相机,默认看到的「1x」代表广角焦段,「0.6x」为超广角,而3x/5x/10x为长焦焦段。

从0.6x、1X、3X到10x,这些属于常用焦段,可覆盖生活中的大多数场景,这也从侧面体现“多摄”的优势。

值得大家注意的是,在定焦焦距之间的倍数非光学变焦倍率,而是通过算法得出的数码混合变焦。

同是定焦镜头,单反相机想要放大画面,只能缩小像素进行裁剪。

早期手机的变焦也是通过裁剪方式进行“放大”,但随着计算摄影的到来,在裁剪放大的基础上增加算法对于照片的优化,也就是我们常提到的混合数码变焦。

在光线条件好的情况下,照片的呈现质量几乎相同。如下面对比图,1x定焦放大4.8x后的画质,暗部细节与5x潜望式定焦对比相差无几。

图:主摄裁剪vs数码变焦

怎样辨别手机变焦时是否切换成定焦镜头呢?

以iPhone为例,拨动变焦环从0.9x到1x时会看到画面轻微位移跳动,这是因为0.9x是使用超广角镜头的数码变焦,而到1x却是广角主摄,两颗镜头位置不同,拍摄画面自然不一样。

图:iPhone的镜头切换

小结:市面上大多数手机镜头为定焦镜头,所谓的变焦其实是数码混合变焦,它的画质效果要好于后期裁剪,但是如果想获得最佳画质,建议大家使用相机的默认焦段,比如0.6x、1x、2x、5x等等。

vivoX70Pro+相机界面

当然也有纯光学变焦的手机,如华硕鹰眼ZenFoneZoom,使用日本豪雅光学的潜望式镜头组实现了3倍光学变焦。在本文暂时不过多讨论,要是有很多摄影朋友感兴趣,可以考虑出一期。


图:3倍光学变焦


Three.

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选哪个镜头拍?


手机镜头可以分为超广角、主摄、中焦或叫人像镜头、长焦,那么这些焦段在哪些场景下去应用会更加合理呢?


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-01广角-

打开手机相机默认的画面就是主摄也称其为广角镜头,它的特点是光圈大、像素高,成像质量好,在暗光环境下有更出色的动态范围。

在成像效果方面,主摄所拍的照片会略有畸变,空间感也有一些,能容纳较多画面。这种万金油式的成像特点,非常适合拍风景以及人像。

不过它与其它镜头相比,也存在一定的缺点,比如画面缺乏张力以及紧凑的空间压缩感,整体给人的印象就是缺少特色。

?胡啸宇


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-02超广角-

顾名思义,比上面的广角镜头可容纳更多元素,配合近大远小的特性,空间感十足,赤果果的冲击力!适合拍摄风景、建筑类照片。

当然,部分头铁的朋友也可拍人像试试,记得发后台展示一下你的摄影实力!

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-03长焦-

长焦镜头近两年广受手机品牌青睐,基本都是3倍起步,比如iPhone13ProMax,它的长焦焦段为3X。国内品牌长焦还有5x或10x,但像50x、100x这种焦段就是上面讲过的混合数码变焦了。

使用长焦拍过的朋友都知道:拍摄时构图更轻松,画面有空间压缩感,用来拍建筑、半身人像、特写都超级棒!

但缺点是在暗光环境下画质就很拉跨,个别型号的手机还经常对不了焦。

?Anlee

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-04景深控制镜头-


ToF镜头也称之为景深镜头,这是一颗常常被人忽略的镜头。

ToF技术(Time-of-Flight缩写),用于辅助对焦与记录景深,使照片的背景虚化过度更加自然,照片更有层次感。

图:华为景深镜头

其原理是通过发射红外光,来判断被摄对象与手机的距离,利用算法来模拟出景深效果,让照片有一种单反大光圈效果,在人像模式中应用较为广泛。

这时候可能有人问:为什么没有微距镜头?

既然有人提到,那就直接回答吧。因为微距只有少部分品牌是单独镜头,现在更多该称之为微距模式,放在已有的长焦或者超广角镜头上使用,每个品牌不一定相同。

如iPhone13ProMax的超广角微距,红米K40的50mm长焦微距,甚至还有60倍放大的OPPOFindX3Pro显微镜头。

关于微距部分,我们将在下一期内容中详细讲解,想看的同学在下面点个赞或留言。

?刘子瑞

?高翔

?漂泊


总结:

每种镜头都有自己的优劣,关键就在“取舍”二字。

a要画质,优选手机自带的光学“定焦”镜头,其次才是中间计算加成的数码变焦;

b要构图,放心用自带变焦吧,有AI计算摄影加成,画面比自己后期裁剪更出彩;

c条件不够好,拍得到总比没拍到要好。

下一款摄影手机怎么选,就看自己喜欢拍摄哪类题材风格的作品。如果都喜欢,那么选择一款「多枚摄像头」的手机就不会有错。

今天聊到这儿,希望今天的文章内容可以帮助大家对于变焦与定焦的概念、手机镜头种类及其适用场景有大概的认识。

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手机光学镜头有啥区别
发布人:chaoshu7910 发布时间:2025-01-26