非線(xiàn)性光學(xué)晶體的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)
一、手機(jī)攝像頭的發(fā)展歷史
手機(jī)攝像頭最早出現(xiàn)在日系的手機(jī)上，諾基亞7650是最早把手機(jī)攝像頭帶到全世界面前的產(chǎn)品。早期手機(jī)攝像頭只是玩具，記錄生活都是不夠格的，外出旅游數(shù)碼相機(jī)還是必須要帶的。但是隨著技術(shù)的發(fā)展，和摩爾定律的必然，手機(jī) 攝像頭的品質(zhì)越來(lái)越好。這方面，日系靠常年在數(shù)碼拍攝方面的技術(shù)積累和激烈的內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)最早出頭。
當(dāng)國(guó)內(nèi)還用著30萬(wàn)攝像頭手機(jī)的時(shí)候，日系的卡西歐已經(jīng)推出了320萬(wàn)像素，1/1.8寸CCD的高品質(zhì)拍攝手機(jī)。當(dāng)日系產(chǎn)品進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的時(shí)候，非常驚艷，sharp的903sh直到7年以后，依然是二手手機(jī)市場(chǎng)的熱門(mén)貨，同期的手機(jī)二手價(jià)格不到100元的時(shí)候，903sh的二手依然在千元。
韓系緊跟日系，三星早期直接實(shí)用數(shù)碼相機(jī)模塊推出M系列，早早從320萬(wàn)一路到了千萬(wàn)像素，而后開(kāi)發(fā)單獨(dú)的模塊推了G600，后續(xù)產(chǎn)品一直到今天的銀河2。
諾基亞在早期非常狼狽，但是知恥后勇，與卡爾蔡司實(shí)驗(yàn)室合作，經(jīng)過(guò)不成功的前兩代產(chǎn)品，到了N95翻身，一直到后來(lái)的N8和今天的808。
蘋(píng)果公司的一代二代都慘不忍睹，iphone4之后達(dá)到主流水平，而iphone4s終于達(dá)到了替代普通數(shù)碼相機(jī)的水準(zhǔn)。
二、手機(jī)攝像頭的品質(zhì)問(wèn)題
從原理上看，手機(jī)攝像頭與數(shù)碼相機(jī)沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別，都是鏡頭、感光元件、處理芯片。理論上兩者的效果也沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別。很以以來(lái)，手機(jī)畫(huà)質(zhì)不如數(shù)碼相機(jī)的根本原因在于元件的品質(zhì)和體積的限制。
大部分?jǐn)?shù)碼相機(jī)，即使是便攜DC，感光元件的尺寸都在1/2.5寸以上，而手機(jī)大多是1/3寸以下，即使同等品質(zhì)的鏡頭，感光元件越小，畫(huà)質(zhì)越差。這是手機(jī)拍攝長(zhǎng)期不如DC的主要原因。
鏡頭方面，數(shù)碼相機(jī)的鏡頭品質(zhì)即使差也不會(huì)離譜，而手機(jī)攝像頭的鏡頭差起來(lái)直逼電腦攝像頭。要做好則需要成本和技術(shù)。
此外，手機(jī)的主要功能還是電話(huà)，手機(jī)給攝像頭留出的空間不大，再加上手機(jī)越來(lái)越追求超薄，攝像頭要把品質(zhì)最好就更難。這就讓手機(jī)的拍攝品質(zhì)更難保證。
但是手機(jī)也有手機(jī)的優(yōu)勢(shì)，手機(jī)大多是定焦鏡頭，畫(huà)質(zhì)相對(duì)于變焦鏡頭有天然的優(yōu)勢(shì)。手機(jī)鏡頭小，可以使用非玻璃的鏡片，而不用考慮熱脹冷縮，小鏡頭可以達(dá)到更高的加工精度，從而有更好的光學(xué)性能。
也就是說(shuō)，如果不考慮變焦的話(huà)，手機(jī)鏡頭認(rèn)真做，感光元件大一點(diǎn)，畫(huà)質(zhì)就可以比普通DC更好。
三、品質(zhì)較好的拍照手機(jī)
500萬(wàn)像素時(shí)代，諾基亞N95使用了1/2.5寸的大面積感光元件和卡爾蔡司認(rèn)證鏡頭，拍攝效果在當(dāng)時(shí)鶴立雞群。而之后的產(chǎn)品多有縮水。直到1/1.83寸的N8和1/1.2寸的808才有所突破。
800萬(wàn)時(shí)代，iphone4s雖然面積只有1/3寸，但是背照式CMOS在同等尺寸可以采集更多的光線(xiàn)，加上品質(zhì)更好的鏡頭，同樣取得了出色的效果，而三星9300、OPPO find3，照瓢畫(huà)葫蘆，同樣使用索尼的這個(gè)背照式CMOS和品質(zhì)不錯(cuò)的鏡頭，同樣有出色的效果。
值得一說(shuō)的是altek做為相機(jī)廠(chǎng)商，也出了一系列移植相機(jī)模塊的手機(jī)，基本達(dá)到DC的一般水準(zhǔn)，而且?guī)Ч鈱W(xué)變焦。
到目前為止，諾基亞的808靠最大的感光元件和高品質(zhì)的鏡頭，處于手機(jī)拍照王者的地位。
四、808的核心技術(shù)
諾基亞808成像好的關(guān)鍵在于1/1.2寸的CMOS，而卡爾蔡司與諾基亞合作的精華在于卡爾蔡司設(shè)計(jì)的鏡頭組。
覆蓋1/1.2寸CMOS的高品質(zhì)鏡頭，可以封裝在2cm*2cm*1cm的空間之中，4100萬(wàn)像素更多是噱頭。鏡頭才是成就808的根本，大面積CMOS不是什么先進(jìn)技術(shù)，能塞進(jìn)手機(jī)之中還能配上手機(jī)能裝下的鏡頭才了不起。
五、極限在哪里?
諾基亞808手機(jī)鏡頭部分的厚度高達(dá)17mm，這一部分要?dú)w咎于諾基亞落后的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料選用，其他廠(chǎng)商做也許能控制在15mm甚至更薄。也就是說(shuō)如果鏡頭部分厚度再大一點(diǎn)，可以塞下更大的感光元件。事實(shí)上20mm的直板手機(jī)不是沒(méi)有人做過(guò)，只是鏡頭部分凸出到20mm，機(jī)身部分依然在10mm，并不影響使用。
在1/1.2寸以上的規(guī)格是1寸，也就是尼康cx標(biāo)準(zhǔn)，索尼RX-100也使用了這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。手機(jī)是有可能塞下這個(gè)面積的CMOS的。
808使用了4100萬(wàn)像素，但是沒(méi)有用背照式CMOS，索尼RX-100像素只有2000萬(wàn)，而且是背照式CMOS，理論上比808有更好的單像素畫(huà)質(zhì)。事實(shí)上，索尼RX-100的樣張比諾基亞808要好得多。
所以，在目前的技術(shù)水平下，在可接受的鏡頭部分厚度下，1寸的背照式CMOS加上高品質(zhì)的鏡頭可以帶來(lái)手機(jī)拍照的極限效果。