世界最强拍照手机来了，100倍变焦牛不牛？
自从4月开了发布会之后，被誉为今年上半年最强拍照的手机华为P40 Pro＋就一直没有了消息。最近，关于这款手机的上市信息终于来了，官方预告，该机将于6月1日开启预约，6月6日正式开售。8+256GB，售价7988元，8＋512GB，售价8888元。
华为P40系列一共有三款，分别是P40、P40 Pro和P40 Pro＋，也被戏称为中杯、大杯、超大杯，P40和P40 Pro已经上市一个多月，其中P40 Pro一直稳居DxO Mark排行榜第一的位置。
而随着P40 Pro＋的即将上市，排行榜第一应该没有什么悬念了，唯一疑问就是它究竟能领先几分。P40 Pro＋后置徕卡五摄，相比P40 Pro，最大的不同是长焦镜头，将1200万像素潜望式长焦替换成了800万像素潜望式，光学变焦倍数一下从5倍递增为10倍。
再加上另一颗800万像素长焦镜头，构成了超远距双目变焦系统，带来了20倍混合变焦以及100倍数字变焦。
自从手机开始追求变焦倍数之后，玩出了各种“迷惑性”的概念，一会儿光学变焦、一会儿混合变焦，手机真的能实现这么高倍率的光学变焦吗？混合变焦又是什么？数字变焦有多少可用性？
要搞清楚这些问题，需要先弄明白手机上的变焦概念，这方面内容以前也讲过不少，今天就系统的讲一讲，手机上目前常见的三种变焦形式：光学变焦、混合变焦、数字变焦。
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主流手机都没有真正的“光学变焦”
真正意义上的光学变焦是通过镜头内镜片的物理移动，来“放大”或者“缩小”被摄物实现的变焦。
但在目前的智能手机上，这种物理光学变焦几乎已经绝迹。我知道有人肯定会举出三星Galaxy S4 Zoom、华硕Zenfone Zoom这样的例子来反驳我，但它们早就成了历史博物馆中的物品，并不具有任何实用或代表意义。
现在手机所谓的光学变焦，其实是通过镜头切换后的焦距变化，换算得来的变焦。
比如，华为P40 Pro+的那枚800万像素潜望式长焦镜头，焦段为等效240mm，而它的那枚5000万像素主镜头焦距为等效23mm，240÷23=10.43，10倍光学变焦就是这么来的。
240mm这么大的等效焦段，如果按照传统镜组结构，这样的长焦镜头放在手机上将是非常夸张的，可以参考三星Galaxy S4 Zoom的变焦镜头，也是10倍光学变焦，等效24-240mm。
因此，目前手机上超过90mm的长焦镜头，几乎都选择了潜望式结构，将原本竖着排放的镜组横向排放，并用一枚可运动的特殊光学三棱镜来折射光线，实现成像。
这种潜望式镜头和我们以前在卡片机上见到的潜望式变焦镜头的不同之处在于，它实际上仍然是“定焦”镜头，因为它依然没有内部镜片的物理移动。
华为P40 Pro+的那枚800万像素潜望式镜头，采用了多反射的光路折叠技术，内部反射次数多达5次，从而将光程提升近一倍，才实现了240mm等效焦段，其内部结构之精密和复杂可想而知。
2
比想象更复杂的“混合变焦”
光学变焦和数字变焦的概念，在数码相机时代便有迹可循，还比较好理解，但混合变焦概念就是智能手机影像时代诞生的新事物了，理解起来可能更复杂。
光学变焦原本是一个连续运动的过程，但是到了手机这里，就变成了“跳焦”，与此相反，混合变焦其实更好的继承了这种“运动”的概念。
还是以华为为例，在P30 Pro时，华为就采用了“视场融合”算法，将光学变焦和由算法支持的数字变焦相结合。具体来说，在3倍变焦以内时，使用主镜头拍摄；3倍到5倍间由主摄和长焦镜头共同作用；5倍时为长焦镜头原生输出。
5倍到10倍依然由长焦镜头主导，但又不是简单的数字变焦，而是将来自主镜头和长焦镜头的几个RAW帧合并为一个高分辨率帧，然后对其进行裁剪以输出变焦图像，既可以得到主镜头的中心画面，又可以通过长焦镜头画面提升边缘画质。
那么到了华为P40 Pro+这儿，一个800万像素长焦镜头，80mm等效焦段，相当于3倍光学变焦；一个800万像素潜望式长焦镜头，240mm等效焦段，相当于10倍光学变焦；再加上那颗5000万像素的主镜头，三颗镜头一起实现了20倍混合变焦，算法复杂度必然也是成倍的增加。
看到这里应该就明白了，之所以叫“混合变焦”，就是因为手机厂商不希望你将它看作简单的数字变焦，即使达不到传统光学变焦的画质水平，但混合变焦借助多镜头的画面采集和多帧合成，以及AI计算，实现了同等变焦倍率下，明显优于数字变焦的效果。
因此其实也不需要探究太深，只需要知道同等条件下，混合变焦画质比数字变焦好就行了。
3
即使数字变焦也不简单
剩下的就是数字变焦了，相比前面的光学变焦、混合变焦，好理解多了，就是通过手机的处理器把图片进行裁切，以牺牲画质为代价达到“放大”的目的。
这也是为什么过去手机即使数字变焦，可放大倍数也非常有限，如今动辄50倍、100倍，除了手机像素数更高之外，也来自于AI算法的加入，比过去单纯裁切实现更好的画质。
所以说，现在手机的数字变焦并不完全等同于过去数码时代的数字变焦。
目前手机的高倍数字变焦仍然是噱头大于实用性，但必须承认其效果的确有了长足进步。AI是手机摄影的长期发展方向，未来随着AI技术的进步和相机硬件的更新迭代，数字变焦仍有突破的空间，到那时或许即便是100倍变焦，拍出的照片也可以接近无损。
相比之下，高倍数变焦所需要的多个镜头画面融合，如何在多镜头间实现自动对焦、白平衡等图像参数的完美同步，难度可能更大，对于拿到硬件组装的手机厂商来说，这也是更考验自身软件实力的关键所在。
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