索尼近幾年在傳感器方面突飛猛進(jìn),單反、攝像機(jī)上的我們暫時(shí)不評(píng)價(jià),但這幾年來手機(jī)拍照從純記錄性質(zhì)飛躍到能夠有創(chuàng)作空間甚至擠占了大量卡片機(jī)市場(chǎng),就主要是索尼傳感器的功勞。近期索尼那邊又有了新消息傳出,傳聞中的曲面?zhèn)鞲衅骺赡軐?huì)投入商用,不少攝影愛好者高呼黑科技,這個(gè)技術(shù)究竟會(huì)帶來什么樣的進(jìn)步?且看煮機(jī)評(píng)析。
說到傳感器,就不免談到成像原理。
鏡頭的成像有點(diǎn)類似于我們小學(xué)學(xué)過的小孔成像,光線通過鏡頭,投射在感光元件上。傳統(tǒng)的膠片就開始發(fā)生化學(xué)反應(yīng),而現(xiàn)代的電子元件則是將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。
都說單反窮三代,窮三代的窮就來自于頂級(jí)鏡頭。頂級(jí)鏡頭除開提供更大的光圈和防抖性能以外,很重要一點(diǎn)就是對(duì)于相場(chǎng)的校正。鏡頭成像后,匯聚的光線不一定在同一個(gè)平面上。這時(shí)候會(huì)出現(xiàn)的問題是:桶狀畸變、枕狀畸變、邊角失光。
上圖就是畸變的典型照片之一。由于匯聚的光線所投射的每一個(gè)點(diǎn)不一定在它應(yīng)當(dāng)在的位置上,會(huì)稍微有一點(diǎn)點(diǎn)偏移。因此就出現(xiàn)了畸變。我們?cè)僮屑?xì)看這張圖還會(huì)發(fā)現(xiàn),邊角處有明顯變暗的情況,這里是鏡頭和 CMOS 共同造成的。
感光元件感受到光線需要通過上圖中的「深井」,這樣就要求光線盡量垂直入射。而邊角處光線不免會(huì)斜射入感光元件。并且越是靠邊,分到的光線就越少。因此,絕大部分鏡頭都會(huì)出現(xiàn)邊緣變暗,畫質(zhì)劣化的情況。
如何解決這個(gè)問題,鏡頭方面大部分廠商給出的答案是修正光路,盡量讓投射后成像在同一平面上,并且增加邊緣光線;而機(jī)身方面則是計(jì)算好不同焦段不同光圈的鏡頭,利用機(jī)內(nèi)處理,進(jìn)行校正。手機(jī)也是如此,我們看到的照片都是經(jīng)過手機(jī)預(yù)處理的照片,但放大了仔細(xì)看,邊角畫質(zhì)還是會(huì)比中央畫質(zhì)要差。
但這樣帶來的問題就是,鏡頭設(shè)計(jì)成本提高帶來的價(jià)格上的增加,以及鏡片數(shù)量的增加帶來的進(jìn)光量的減少。更大的光圈意味著光路更難修正,手機(jī)上,同樣焦段,鏡頭光圈越大,邊緣成像往往會(huì)降低更多。同樣采用索尼 IMX214 傳感器的兩款國(guó)產(chǎn)手機(jī),光圈為 F1.8 的那款比光圈為 F2.0 的那款邊緣畫質(zhì)下降的就要多一些。
索尼給這個(gè)問題一個(gè)新的解決辦法。既然相場(chǎng)平坦成本太高,我們干脆把傳感器做成曲面的吧!
從專利申請(qǐng)事件上來看,索尼從 2011 年就開始研發(fā)曲面?zhèn)鞲衅髁?。而在今年,索尼已?jīng)拿出了曲面?zhèn)鞲衅鲗?shí)物,這說明了這項(xiàng)專利并不是用于防御或者用于儲(chǔ)備的專利,而是,索尼黑科技。
拍攝設(shè)備用上曲面?zhèn)鞲衅骱竽艽蠓档顽R頭設(shè)計(jì)難度。現(xiàn)在鏡頭的設(shè)計(jì)就像打靶,讓你打幾環(huán)就得打幾環(huán),位置偏差的越多,畫質(zhì)就越差。但對(duì)于曲面?zhèn)鞲衅鞫?,只需要先設(shè)計(jì)鏡頭,然后測(cè)試出鏡頭后投射的相場(chǎng)的曲率,根據(jù)相場(chǎng)確定傳感器的彎曲程度。如果曲面?zhèn)鞲衅餮邪l(fā)順利,那與之相應(yīng)的拍攝設(shè)備的研發(fā)就像先開槍,后畫靶一樣。鏡片的減少可以增加進(jìn)光量,降低相機(jī)/攝像頭厚度。