月球表面的環(huán)形山是OPPO、華為兩家中國手機(jī)公司比拼的最新參照物。
在間隔兩天聲勢(shì)浩大的發(fā)布會(huì)后,OPPO Reno與華為P30 Pro終于一起站在了聚光燈下。10倍變焦,現(xiàn)在是手機(jī)行業(yè)關(guān)注度最高的話題。
智能手機(jī)的創(chuàng)新越來越多地依靠中國公司。從屏幕指紋、折疊屏,再到10倍變焦,如果倒推研發(fā)時(shí)間,這些項(xiàng)目開始運(yùn)轉(zhuǎn),往往都在2016年到2017年之間。當(dāng)時(shí),智能手機(jī)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)是全面屏和人工智能芯片,而具有多倍變焦拍照功能的“潛望式鏡頭”正處于公司內(nèi)部的立項(xiàng)階段。潛望式結(jié)構(gòu),區(qū)別于傳統(tǒng)雙攝鏡頭的并列排布,將原本垂直于前后機(jī)身,豎著排放的攝像頭在手機(jī)內(nèi)橫向排放,并以特殊的光學(xué)三棱鏡讓光線折射進(jìn)入鏡頭組,實(shí)現(xiàn)成像。這種結(jié)構(gòu)在大幅度增加攝像頭焦距的同時(shí),不可避免地使相機(jī)模組整體呈現(xiàn)L型。
從2016年2月開始至2017年MWC展會(huì)期間,OPPO影像工程師吳立眾和同事率先在業(yè)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了雙攝像頭方案的5倍光學(xué)變焦技術(shù),做出2000臺(tái)樣機(jī)用于測(cè)試和MWC展示。然而因?yàn)檫@是三星、蘋果都沒有采用的創(chuàng)新型技術(shù),產(chǎn)業(yè)鏈不夠成熟,導(dǎo)致成本400元以上的高昂成本,另外,消費(fèi)者能否接受也是個(gè)挑戰(zhàn)。最終,OPPO當(dāng)時(shí)沒有商用這一技術(shù)。
OPPO在變焦技術(shù)上落地時(shí),猶豫了大半年。這半年期間,華為研發(fā)迅速跟上,頗有點(diǎn)“半路截胡”的意味。
最終結(jié)果在2019年年初顯現(xiàn)。2019年1月16日,OPPO在北京召開了一場(chǎng)名為“十所為見”的技術(shù)溝通會(huì),拿出了2017年MWC上發(fā)布的5倍無損變焦技術(shù)的升級(jí)版——10倍混合光學(xué)變焦技術(shù)。
華為也在搶時(shí)間?!叭A為一般是做好說,沒做好不會(huì)對(duì)外講。”華為公關(guān)回應(yīng)騰訊《潛望》時(shí)稱。3月26日在法國,華為全球發(fā)布帶有10倍混合變焦功能的P30 Pro手機(jī),配有10倍混合變焦功能,同時(shí)突出50倍數(shù)碼變焦與夜拍,是“望遠(yuǎn)鏡”+“夜視儀”,可以清晰拍攝月亮。
隨后Reno10倍變焦版和P30 Pro兩款機(jī)型, 4月10日和4月11日在國內(nèi)接踵亮相。
變焦拍攝背后是這兩家公司在技術(shù)領(lǐng)域的激烈競(jìng)爭(zhēng)。
“越級(jí)”研發(fā)的潛望變焦技術(shù)
最早啟動(dòng)研發(fā)這技術(shù)的是OPPO,而OPPO在做10倍混合光學(xué)變焦之前,有一個(gè)從3倍、5倍至10倍的過程。其中5倍技術(shù)未被規(guī)?;逃玫绞謾C(jī)中去,是這個(gè)過程中一個(gè)重要節(jié)點(diǎn),將OPPO光學(xué)變焦研發(fā)之途一分為二,此前OPPO主要的對(duì)手是自己,此后華為加入了競(jìng)賽。
“2016年二三月份,為立項(xiàng)開發(fā)5倍變焦技術(shù),立下了軍令狀?!眳橇⒈娫谏钲诟嬖V騰訊《潛望》。
在智能手機(jī)上實(shí)現(xiàn)單反相機(jī)才有的高倍變焦功能,是一項(xiàng)前所未有的挑戰(zhàn)。吳立眾和團(tuán)隊(duì)成員為此做過諸多調(diào)研。
時(shí)任OPPO達(dá)芬奇實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人魯志偉也聯(lián)同吳立眾在供應(yīng)鏈公司中尋找了很久,最終了解到以色列公司Corephotonics(以下簡(jiǎn)稱CP)在解決長(zhǎng)焦鏡頭時(shí)提出的潛望式結(jié)構(gòu)的創(chuàng)想。
早期智能手機(jī)創(chuàng)新一般流程分三段:第一段,歐美專業(yè)領(lǐng)域的公司產(chǎn)生先進(jìn)技術(shù)和設(shè)計(jì)理念;第二段,美國大公司挑選技術(shù)之后進(jìn)行收購,研發(fā),在產(chǎn)品上跑通,小規(guī)模落地;第三段,大公司將產(chǎn)品放在亞洲進(jìn)行代工,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。
但手機(jī)產(chǎn)業(yè)激烈的競(jìng)爭(zhēng),逼著中國手機(jī)廠商自己不斷往更上游尋找創(chuàng)新。當(dāng)時(shí)吳立眾和團(tuán)隊(duì)成員商量,“想把美國人這段砍掉,我們直接去找有想法的,覺得可行就自己來?!?016年初,在5倍變焦預(yù)研階段,OPPO與以色列公司CP成立了聯(lián)合開發(fā)團(tuán)隊(duì)。
不過,魯志偉和吳立眾很快發(fā)現(xiàn),潛望式難度大,需重新考慮鏡頭、馬達(dá)、模組,修改Sensor的CR的角度等,很多領(lǐng)域上,都要突破以往的行業(yè)認(rèn)知。這些只靠OPPO無法解決,需要調(diào)動(dòng)公司內(nèi)外部資源,一起整合上游供應(yīng)鏈。
這時(shí)曾推動(dòng)OPPO許多研發(fā)項(xiàng)目的劉君加入了進(jìn)來。劉君負(fù)責(zé)過OPPO很多技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目,從全球最薄的Finder手機(jī),到R9手機(jī)最窄邊框。
2016年,OPPO召集了包括CP、棱鏡公司信陽光學(xué)、馬達(dá)公司磁化、舜宇光學(xué)、索尼、驅(qū)動(dòng)公司安森美等7家供應(yīng)商一起,在順義開了三天閉門會(huì)議,討論5倍無損變焦。潛望式設(shè)計(jì)復(fù)雜,與傳統(tǒng)棱鏡、對(duì)焦系統(tǒng)、攝像頭需求等都不同,對(duì)玻璃棱鏡材質(zhì)、大小、防抖、精度要求更高,現(xiàn)有的產(chǎn)品和解決方案無法滿足。吳立眾告訴騰訊《潛望》:“其實(shí)CP提的方案,那個(gè)時(shí)候是非常雛形的,整個(gè)高度,整個(gè)尺寸、大小,都不符合我們的要求,所以我們又去尋找更合理的方式?!?/p>
比如,從穩(wěn)定性和可靠性上,吳立眾團(tuán)隊(duì)認(rèn)為在長(zhǎng)焦鏡頭防抖方式上,最好舍棄簧片+懸絲懸吊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的防抖機(jī)構(gòu),而采用滾珠方式。技術(shù)細(xì)節(jié)開始一步一步成型。
5倍無損變焦技術(shù)推演和研發(fā)方向定下后,到了拿出真金白銀的階段。劉君領(lǐng)著吳立眾等人,與舜宇光電方面一起見了面。舜宇光電對(duì)此事高度重視,由總經(jīng)理王忠偉帶隊(duì),項(xiàng)目經(jīng)理是楊祎。“劉君調(diào)動(dòng)的資源很多。”吳立眾說。
面對(duì)風(fēng)險(xiǎn),各家供應(yīng)商都拿出了誠意。舜宇作為模組廠商,做這個(gè)新事情要投錢投人投設(shè)備。騰訊《潛望》了解到,舜宇為此,投入的物料價(jià)值即達(dá)三五百萬元。信陽的棱鏡廠商什么條件都沒談,花了上千萬買了設(shè)備,直接開了一條產(chǎn)線。馬達(dá)廠商磁化拿到OPPO投入的錢后也開了新產(chǎn)線。當(dāng)時(shí)幾家的共識(shí):“是趨勢(shì),愿意投錢干。”
華為突然切入 OPPO更換供應(yīng)商
從2016年3月至12月,各方緊密聯(lián)系,以O(shè)PPO所在的長(zhǎng)安工業(yè)園為中心,基本每周開一次會(huì),把各家方案進(jìn)度湊在一起,互相銜接協(xié)調(diào)。中間過程大致是用6個(gè)月時(shí)間定下方案,又用3個(gè)時(shí)間生產(chǎn)出樣品。
2016年底,帶有5倍變焦的2000臺(tái)樣機(jī)出爐。2017年初一部分在MWC上展出。據(jù)騰訊《潛望》聯(lián)系到的舜宇光電柳方經(jīng)理證實(shí),舜宇參與研發(fā)5倍變焦研發(fā)的人員都要簽訂內(nèi)部保密協(xié)議,公司內(nèi)部很多人都不知道?!暗菚r(shí)間先后上,OPPO在硬件研發(fā)上走在了華為前面。”
不過,很快華為與舜宇啟動(dòng)合作,也跟進(jìn)變焦技術(shù),甚至為了搶占先機(jī),直接切入了更高倍數(shù)的變焦。一向不吝惜技術(shù)投入的華為也是邊做邊建立專利壁壘,通過這種方式,在此前的方案基礎(chǔ)上,迅速搶占方案優(yōu)勢(shì)。舜宇柳方透露,華為是舜宇大客戶,一半出貨量供應(yīng)華為。變焦模組之前,華為與舜宇合作的P20系列三攝方案,在市場(chǎng)上大獲成功。
于是吳立眾團(tuán)隊(duì)切入10倍變焦后又進(jìn)一步切換了模組廠商,選擇了三星電機(jī)?!拔覀円龅帽稊?shù)更大,硬件選型要更好?!眳橇⒈姼嬖V騰訊《潛望》。不過更嚴(yán)苛的硬件也意味著,更艱巨的選型調(diào)優(yōu),但產(chǎn)品已經(jīng)蓄勢(shì)待發(fā)。
“抖動(dòng)搞得我要死要活。3月21日出發(fā)去MWC2019巴展,前一天才搞定那一版。”同在影像團(tuán)隊(duì)的李龍佳說,這一版主要解決跳變問題:一顆攝像頭和另外一顆攝像頭只有算法對(duì)齊才能解決跳變。
跳變是做這類攝像頭結(jié)構(gòu)都要面臨的問題。具體應(yīng)用上,10倍變焦模組有三個(gè)攝像頭,配有三個(gè)傳感器,還有馬達(dá)。用戶操作變焦時(shí),后臺(tái)要控制鏡頭切換,切換的過程中會(huì)出現(xiàn)跳變。如何在放大和縮小過程中,平滑地鎖定某一影像、不抖動(dòng),是一個(gè)挑戰(zhàn)。主攝與廣角、主攝與長(zhǎng)焦,兩兩之間要做平滑算法調(diào)節(jié)。如果再考慮到視場(chǎng)角跳變時(shí)出現(xiàn)的色彩與亮度跳變,難度將大大增加。
OPPO影像工程師郝振聲解釋:“OPPO的做法是兩顆攝像頭同時(shí)拉起就會(huì)提前喚醒,會(huì)根據(jù)前端顯示的亮度和前端顯示的色彩,影射到即將顯示的攝像頭上提前做一些影射?!?/p>
“相當(dāng)于預(yù)先調(diào)用一個(gè)攝像頭‘陪跑’,跳變解決?!睘榇?,OPPO工程師安杰和郝振聲在上海,帶著二三十人的團(tuán)隊(duì)與高通十幾個(gè)人的團(tuán)隊(duì),加虹軟算法,一起忙活超過兩個(gè)月,基本解決問題之后還在不斷地優(yōu)化。
不止鏡頭 不止手機(jī)
在選型方案不斷完善優(yōu)化過程中,潛望式結(jié)構(gòu)依然有兩大問題,是所有團(tuán)隊(duì)必須要解決的。
第一,如何優(yōu)化選型的品控和穩(wěn)定性;
第二,如何將模組以更好看的方式堆疊進(jìn)手機(jī)當(dāng)中。
第一個(gè)問題,是無論手機(jī)廠商OPPO、華為,還是模組生產(chǎn)商舜宇、三星電機(jī)和歐菲科技,面對(duì)潛望式攝像頭,都要解決一個(gè)核心難點(diǎn):新增的玻璃材質(zhì)轉(zhuǎn)向棱鏡控制和可靠性挑戰(zhàn),還有后面鏡片大小和數(shù)量瓶頸、算法優(yōu)化等。一項(xiàng)新技術(shù)如果不能抗跌落,將無法用于便攜式手機(jī)之中。
尤其對(duì)于OPPO而言,品控實(shí)在是一條高壓線。吳立眾最初拿到這種簧片控制方案后,先后從新思考和臺(tái)灣TTK拿到馬達(dá),厚度6.5毫米。但吳立眾必須要要挑戰(zhàn)的是5.7毫米,“第一時(shí)間就把它斃掉了?!?/p>
在OPPO工作多年,吳立眾有著典型技術(shù)男形象,說話率直,對(duì)穿著和發(fā)型不太在意。但是,他知道OPPO是一家對(duì)外觀有深深執(zhí)念的手機(jī)公司。
這源自于過往正反兩方面經(jīng)驗(yàn)。最早做智能手機(jī)時(shí),OPPO推出過厚度為15.6毫米的手機(jī),直到做出薄至6.65毫米的手機(jī)Finder時(shí),才樹立了智能機(jī)市場(chǎng)的地位,頗受好評(píng)。后來2016年大賣3000萬臺(tái)的R9系列,美觀、輕薄仍然是成功因素之一。
影像領(lǐng)域有一句話叫“底大一級(jí)壓死人”,“底”指的是手機(jī)鏡頭里的圖像傳感器。手機(jī)拍照,光線收集的多少取決光圈的大小,光線信息接收多少取決于圖像傳感器的大小。不過,越大的底鏡頭模組整體厚度就越大。近些年,傳感器逐漸變大,1/3英寸,擴(kuò)大到1/2.8、1/2.6、1/2。更大的底,更厚的鏡頭模組塞進(jìn)手機(jī),對(duì)OPPO而言,形成巨大的觀念和技術(shù)挑戰(zhàn)。
但是回到潛望式結(jié)構(gòu),對(duì)超薄的追求,那個(gè)時(shí)候逼著吳立眾必須找到新解決方案,最終做出滾珠控制方案,頗有些福禍相依味道。
過去手機(jī)鏡頭多是塑膠鏡頭,潛望式鏡頭中新增的1-2塊玻璃材質(zhì)轉(zhuǎn)向棱鏡,并且在長(zhǎng)焦拍攝環(huán)境下,一點(diǎn)點(diǎn)抖動(dòng)都會(huì)對(duì)穩(wěn)定成像帶來災(zāi)難。最初級(jí)的解決方案,是找到合適的棱鏡,在棱鏡連續(xù)鑲上金屬,再通過周邊磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)控制,反向運(yùn)動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。傳統(tǒng)解決這一難題的是簧片+懸絲懸吊防抖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
用簧片控制棱鏡的運(yùn)動(dòng)方式,靠周邊四根細(xì)小柱子和懸絲連接,帶來三個(gè)問題,第一,簧片控制的共振點(diǎn)精度不夠,只有一個(gè)單軸Y軸;第二,可靠性不好;第三,棱鏡運(yùn)動(dòng)軌跡不夠線性。
經(jīng)過摸索與論證,OPPO選擇了滾珠控制方案。相對(duì)于簧片方案,滾珠方案操作上有兩個(gè)軸,可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)向度上的轉(zhuǎn)動(dòng),而且更容易實(shí)現(xiàn),滾輪自身可以在受到擠壓和碰撞時(shí)承受更多力,可靠性過關(guān),且耐磨損。
吳立眾給出一個(gè)數(shù)據(jù),簧片+懸絲OIS抗跌落性測(cè)試,跌到8000到10000次,支撐件會(huì)出現(xiàn)微裂。滾珠式可以承受跌掉40000次。OPPO為此,專門找到一家韓國公司來做設(shè)計(jì)和制作。
吳立眾和同事們的這些創(chuàng)見后來成為OPPO申請(qǐng)的專利,為其在潛望式結(jié)構(gòu)上留下了自己印跡,以此與行業(yè)所采取的簧片方案相區(qū)隔。
另外,為了降低鏡頭模組厚度,OPPO還采用了D-cut工藝,有效地去壓縮鏡頭厚度,“我們也想一把干到位,又超薄,又多倍,又希望它要做到極限薄,外觀又要好看,品控還要到位。其實(shí)就是極致主義的一個(gè)體現(xiàn)?!眳橇⒈姼嬖V騰訊《潛望》。
當(dāng)然,華為是一家技術(shù)見長(zhǎng)的公司,后來有自己一套處理方法。華為終端產(chǎn)業(yè)線總裁何剛在P30發(fā)布期間表示,“影像表現(xiàn)等產(chǎn)品成熟度達(dá)到了華為的要求,并且通過了嚴(yán)格的跌落測(cè)試?!?/p>
10倍之后 競(jìng)爭(zhēng)開始
外觀執(zhí)念破除,轉(zhuǎn)而與三星電機(jī)合作之后,從2018年4月始,8個(gè)月時(shí)間,OPPO 10倍混合變焦項(xiàng)目“踏實(shí)了?!崩铨埣迅嬖V騰訊《潛望》。
他與同事們?cè)?倍光學(xué)變焦基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)優(yōu)化,棱鏡防抖從一軸變成了兩軸,自動(dòng)對(duì)焦方向放在潛望結(jié)構(gòu)中呈水平方向。為了防止棱鏡撞裂,這次設(shè)計(jì)在棱鏡兩邊增加防護(hù),并進(jìn)行毛化處理。并通過技術(shù)手段解決潛望結(jié)構(gòu)帶來的眩光。
最后攝像頭模組被控制在6.76毫米厚。另外,“潛望式結(jié)構(gòu)”比傳統(tǒng)方式節(jié)省55%的空間。加上獨(dú)特的“共馬達(dá)”設(shè)計(jì),將超清主攝和長(zhǎng)焦攝像頭的對(duì)焦馬達(dá)合二為一,可節(jié)省13%的空間。多出來的空間,可以放入更大尺寸傳感器。
這次OPPO Reno10倍變焦版搭載4800萬像素主攝,配備1/2英寸的索尼IMX586傳感器。長(zhǎng)焦端Reno 10倍變焦版選型了更高像素1300萬的攝像頭,OPPO這次有備而來。
3月23日,OPPO在巴塞羅那公布10倍混合光學(xué)變焦技術(shù),其中“10倍”指的是從廣角到長(zhǎng)焦等效焦距16mm-160mm的10倍變焦,之所以這么限制,李龍佳告訴騰訊《潛望》:“是因?yàn)檫@一焦段范圍,能夠真的實(shí)現(xiàn)800萬像素及以上的成像,對(duì)于用戶而言拍照體驗(yàn)是沒有影響的。更多倍數(shù)的變焦,按照目前的硬件選型當(dāng)然也能做到”。
這個(gè)算法立馬遭到華為終端CEO余承東在微信朋友圈中的質(zhì)疑:“這不是10倍變焦,根本沒有做到!不應(yīng)該從廣角焦段算起,沒有這么算的。應(yīng)該從正常28/27毫米焦段算起?!庇纱丝梢愿惺艿交鹚幬妒?。
但是,翻閱華為終端官網(wǎng),P30系列同樣采用了10倍混合變焦的表達(dá),而且沒有對(duì)像素等信息作出限定。吳立眾進(jìn)一步解釋:“5倍、10倍是一個(gè)很微妙的說法,5倍、8倍,還是10倍,是相較于鏡頭模組而言的,看整個(gè)模組覆蓋了怎樣的范圍,之前是雙攝方案,5倍參照主攝,今天10倍方案是三攝像頭,參照物是廣角?!?/p>
“OPPO 的算法更接近的是專業(yè)攝影人的表達(dá),”《攝影之友》主編劉東指出,“專業(yè)單反攝影都是強(qiáng)調(diào)的焦段范圍。”
看法之爭(zhēng)是為博得營銷優(yōu)勢(shì),能否搶占市場(chǎng),依然需要看產(chǎn)品的綜合競(jìng)爭(zhēng)策略。兩款產(chǎn)品公布之后,OPPO以3999元的定價(jià)攔截P30 Pro,而華為的品牌如日中天之時(shí),線下體驗(yàn)店依然火爆。
2019年,華為、OPPO終于在10倍變焦功能上相遇相殺,誰能勝出尚未可知。放在更長(zhǎng)時(shí)間維度上,未來,是主張灰度前行、狼性突進(jìn)的華為公司文化與基因更適應(yīng)環(huán)境,還是秉持抱樸守一、本分為人的OPPO文化呈現(xiàn)更頑強(qiáng)生命力,這一切都將要在產(chǎn)品與服務(wù)比拼上給出答案。
拍照對(duì)決,10倍變焦只是節(jié)點(diǎn)。
(應(yīng)受訪者要求,文中部分人為化名)