As lentes líquidas da tela dobrável Mi MIX são um truque ou uma tecnologia preta?
Depois de duas conferências consecutivas, a Xiaomi nos trouxe muitas surpresas, incluindo o "Android King" Xiaomi 11 Pro, o "Android Light" Xiaomi 11 Ultra, a primeira tela dobrável MIX FOLD e anúncios de alto nível para entrar no campo dos veículos elétricos .
"Feito pela Xiaomi" é apenas uma declaração, não há mais informações ainda, então clique aqui primeiro. Os três telefones celulares da Xiaomi que chegaram ao mercado de última geração são, na verdade, os protagonistas deste "Festival de Gala da Primavera" da Xiaomi.
Em retrospecto, Xiaomi Mi 11 Pro e Xiaomi Mi 11 Ultra são na verdade mais como "reis empilhando", e MIX FOLD contém a "Tecnologia do Amanhã" da Xiaomi, uma das quais é a "lente líquida", que também é MIX. Um destaque de FOLD .
MIX FOLD coloca a "lente" na lente telefoto
No artigo de resumo da conferência da Xiaomi, descrevi o MIX FOLD como o "Dinghai Shenzhen" no Arsenal Xiaomi.
Essa forma de descrever o MIX FOLD não é porque ele tem uma forma de tela dobrável não convencional, mas porque tem duas tecnologias de "estreia mundial", uma é "lente líquida" e a outra é "C1 emergente". Estas duas tecnologias de amanhã não estão apenas a mostrar os músculos, mas também a confirmar o propósito da "exploração" da série MIX.
Para a função do ISP Surging C1 independente embutido, podemos ter um certo conceito, ou para tornar o processamento de imagem mais preciso e rápido. Mas a "lente líquida" pode ser um pouco "desconhecida" .De um ponto de vista intuitivo, é como se a Xiaomi transformasse a lente em um líquido, permitindo que a luz passasse pelo líquido para focar.
Muitas questões surgiram a partir disso, como como o líquido incontrolável pode transmitir luz com precisão para o sensor, como controlar a deformação precisa do líquido para mover rapidamente a posição do foco e como garantir a qualidade da imagem da lente do líquido ao extremo ambientes e assim por diante.
▲ Close-up das lentes líquidas MIX FOLD. Foto de: Xiaomi
Muito antes da estreia oficial do MIX FOLD, a Xiaomi já havia lançado o princípio e as características das "lentes líquidas". Pode-se verificar pelas informações públicas que a lente líquida no MIX FOLD traz principalmente uma das maiores vantagens, ou seja, a função macro está integrada na lente telefoto.Ambora suporte o zoom 30x, tem uma recente distância de foco de 3cm.
Nossos olhos humanos são muito precisos e têm uma forte capacidade de foco.Através do controle do músculo ciliar sobre a lente, podemos ver muito perto ou muito longe, mas o ângulo de visão permanece o mesmo.
A lente líquida do MIX FOLD tem as mesmas características do "olho humano", ou seja, pode "ver de perto (macro)" ou "ver de longe", mas a distância focal (ângulo de visão) não é alterável, caso contrário a lente do telefone terá que "ver" "Nove Nove em Um". Apenas o fluido transparente envolto no filme é simulado como uma "lente", e o motor que controla a troca do líquido é semelhante ao músculo ciliar do olho humano.
Depois que o fluido transparente na lente recebe a pressão do motor, ele pode mudar rapidamente de forma e determinar o foco para completar o foco.Este processo é teoricamente mais rápido e estável do que os dispositivos mecânicos tradicionais. O líquido dentro da lente, de acordo com o comunicado oficial, terá muito boa transmitância de luz e resistência a ambientes extremos.Por que a energia é produzida, não há necessidade de se preocupar muito com a estabilidade da "lente líquida".
▲ O primeiro no módulo de câmera MIX FOLD é a "lente líquida". Foto de: Xiaomi
Quanto ao "efeito curativo" final, perguntei imediatamente a Zhijian, que havia experimentado o MIX FOLD na hora, e ele apenas disse que não havia nenhum sentimento especial. E esse sentimento pode ser visto como uma afirmação de uma nova tecnologia. Afinal, "a verdadeira tecnologia faz você não sentir sua existência". Quanto a se o foco é mais rápido e a qualidade é melhor, talvez você ainda tenha que esperar o verdadeiro MIX FOLD. A máquina foi testada, portanto, fique atento.
Uma lente líquida que não é uma coisa nova, mas que floresce na imagem em movimento
Antes do advento do Xiaomi MIX FOLD, algumas indústrias especiais de "lentes líquidas" estavam bastante maduras, mas não estavam relacionadas a "imagens" e não eram usadas para imagem e filmagem, mas mais para digitalizar registros.
O maior cenário de aplicação para essas lentes especiais é a câmera de varredura na correia transportadora do centro de triagem automática de e-commerce. Elas usam as lentes líquidas para autofoco rápido e o amplo alcance de foco, que pode ler códigos de barras em produtos de tamanhos diferentes. Por isso, é registrado no programa para facilitar o gerenciamento de estoque.
▲ Sistema autofoco dinâmico responsável pela leitura de códigos na esteira transportadora Foto de: COGNEX
Além disso, as lentes líquidas também são usadas em alguns microscópios para focar com rapidez e precisão em vários planos de objetos.
Em geral, na indústria e em alguns campos especiais, as lentes líquidas têm sido relativamente perfeitas desde a fabricação até o uso, e seus princípios não são muito diferentes daqueles das "lentes líquidas" da Xiaomi. Todas são direcionadas para a borda do filme por meio de um motor (driver atual) .A aplicação de pressão altera a curvatura do eletrofluido e, em seguida, completa o movimento do foco.
▲ Uma lente líquida que muda a curvatura do eletrofluido para o foco. Foto de: Edmund Optics
No entanto, o MIX FOLD é o primeiro e o único que aplica a "lente líquida" ao sensor da sola e à imagem em movimento que requer altos requisitos de imagem.
Já em 2010, os principais fabricantes de imagens Canon e Sony solicitaram patentes semelhantes a "lentes líquidas", mas até agora eles não tinham produzido em massa ou lançado produtos de conceito correspondentes. Pode ser porque a "lente líquida" não atingiu a imagem esperada depois de cobrir o campo de imagem de quadro inteiro.
Ou para uma câmera full-frame com lentes intercambiáveis, a lente macro é originalmente uma lente telefoto. As funções das duas podem ser alcançadas sob a estrutura mecânica original e não há muita demanda do mercado para incentivá-las a continuar. Inovação, então o projeto de "lentes líquidas" foi interrompido.
Por outro lado, no campo da imagem móvel, a competição é muito mais acirrada. Sem inovação contínua, é difícil diferenciar apenas com base em componentes e algoritmos fornecidos por fornecedores upstream, e também é difícil ganhar uma posição nesta campo, muito menos. Deseja continuar a correr para o mercado de alta qualidade. Talvez o surgimento de "lentes líquidas" seja apenas o começo, e mais fabricantes possam trazer outras tecnologias do "amanhã" no futuro.
Qual é o ponto de integrar macro em uma lente telefoto?
A integração da função macro em outras lentes não é a primeira do Xiaomi MIX FOLD, mas suas direções são diferentes.
A partir de 2018, um lote de novos carros-chefe representados pela Huawei Mate20 cortou a lente macro que era compensada por reclamações. Integre a função macro na lente ultra grande angular.
Isso não depende apenas de algoritmos de software, mas, mais importante, da personalização no nível do hardware, de modo que a distância de focagem ultra grande angular possa ser tão próxima quanto 2 cm, de modo a obter fotografia macro.
Integrar a macro na lente ultra grande angular não apenas simplifica o módulo da câmera traseira, mas também melhora a capacidade do telefone móvel de disparar macros. Afinal, o ângulo ultra grande e a resolução de pixel alto são melhores do que as lentes macro comuns de 2 a 5 milhões de pixels.
Hoje em dia, o suporte ultra grande angular para fotografia macro é um recurso comum e é maduro o suficiente para ser descentralizado para modelos de médio alcance. Por que a Xiaomi MIX FOLD tem que gastar muito tempo para criar uma "lente líquida" que combine uma lente macro e uma teleobjetiva em uma?
Em primeiro lugar, temos que entender a relação entre as lentes macro e telefoto. Amigos que conhecem as lentes das câmeras sabem que as lentes macro são, na verdade, lentes telefoto. Por exemplo, a lente "Hundred Micro" da Canon e a lente Sony FE 90 mm são lentes macro clássicas.
▲ Tirado com Canon Baiwei. Foto de: Ery Budi Nurhudha
Do ponto de vista da distância focal, uma lente com mais de 50 mm pode ser chamada de teleobjetiva. Uma lente telefoto pode ser usada para fotografia macro? A resposta não é necessariamente. O cerne do problema está na distância de foco mais próxima.
A lente telefoto do telefone celular é limitada pela estrutura da lente e é difícil focalizar o assunto de perto. Acredite ou não, ligue a lente telefoto e fotografe com o dedo. Quando a distância é muito curta, o telefone vai desfocar ou mudar automaticamente para a câmera principal para corte digital.
Para obter fotografia macro com lentes telefoto, telefones celulares como Redmi K30 Pro e Xiaomi 11 personalizaram suas lentes para que o alcance do foco de suas lentes macro telefoto seja limitado a 3-7 cm.
Como resultado, esta lente telefoto pode gravar apenas macros, não cenas distantes. Se você quiser fotografar longe, pode contar apenas com o recorte digital da câmera principal.
▲ A teleobjetiva macro da Redmi K30 Extreme Commemorative Edition
A lente líquida do Mi MIX FOLD resolve muito bem o problema de foco da lente telefoto do celular, podendo tirar fotos nítidas de perto e de longe.
E o objetivo da pesquisa e desenvolvimento da Xiaomi dessas lentes não é apenas vender conceitos, exibir capacidades técnicas e estabelecer diferenciação. Porque fotografar macro com teleobjetiva tem muitas vantagens em relação ao ultra-grande angular.
Em primeiro lugar, devido ao aumento exponencial da distância focal, a fotografia macro na extremidade da teleobjetiva tem uma ampliação maior do que a super grande angular na mesma posição. O assunto pode ser ampliado no visor.
▲ Foto de: Zhihu
Em segundo lugar, fotografar macro na extremidade da teleobjetiva pode obter uma sensação melhor de compressão e uma profundidade de campo mais rasa. Em outras palavras, o assunto pode ser mais proeminente, a imagem mais concisa e o desfoque do fundo é melhor.
Não só pode salvar a posição de uma lente, mas também pode obter uma melhor fotografia macro.Este é o significado das atuais lentes líquidas da Xiaomi.
Como os telefones celulares podem retornar à "era do disparo único"?
Para ser honesto, quando vi pela primeira vez o pôster das lentes líquidas da Xiaomi e ouvi sobre esse conceito, pensei que estava usando a "tecnologia preta" para obter zoom óptico contínuo.
Existem muitos amigos que têm as mesmas ideias que eu. Achei que essa tecnologia poderia "eliminar" as inúmeras câmeras na parte de trás do telefone celular e usar uma única lente para obter fotografia com foco total de grande angular a telefoto. Mais tarde, porém, descobri que a imaginação era muito boa e as lentes líquidas eram usadas principalmente para resolver o problema de foco.
Então, como os telefones celulares podem voltar a fotos individuais e, ao mesmo tempo, preservar a experiência fotográfica atual? Isso requer a ideia de usar uma lente de zoom da câmera. Por exemplo, o Asus Hawkeye ZenFone Zoom lançado em 2015. A única lente atrás dela pode atingir um zoom óptico de três vezes (28mm-84mm).
Embora alcance um zoom contínuo, a espessura do módulo da lente ainda é controlada em 12mm.O segredo está na estrutura do periscópio. A ASUS colocou o módulo de lente paralelo à fuselagem e refratou a cena no sensor por meio de dois conjuntos de prismas, resolvendo o problema da espessura da fuselagem.
Então, por meio do motor do módulo de lente, a lente é controlada para se mover para frente e para trás para obter zoom óptico contínuo.
Isso parece uma ótima solução. Mas e quanto à experiência com o produto? Nosso maior sentimento na época era a baixa velocidade de imagem, alto atraso do obturador e a qualidade da imagem só pode ser descrita como insatisfatória.
Se você colocar essa solução hoje, talvez com o suporte de sensores de sola, SoCs mais avançados e fotografia computacional, o problema de qualidade de imagem pode ser resolvido de forma eficaz. Pode-se dizer que nasceu na época errada.
Vale a pena mencionar que a distância de focagem mais curta deste telefone na extremidade grande angular é de 5 cm, e ao usar a extremidade de telefoto, a distância de focagem mais curta é de 30 cm. Se a tecnologia de lentes líquidas puder ser aplicada, talvez ela também possa obter fotografia macro de 5 cm na extremidade telefoto.
Semelhante à solução ASUS ZenFone Zoom, a vivo traz uma lente que pode atingir zoom ótico de 5 a 7,5x no APEX 2020. Possui "combinação de lentes de quatro grupos" fixa e móvel de dois grupos para garantir alta qualidade de imagem sob zoom contínuo.
Para atingir a espessura do corpo de 8,8 mm, a capacidade da bateria do APEX 2020 é de apenas 2000 mAh. Pode-se ver que o módulo de lente de zoom óptico contínuo é tão grande que atualmente é difícil aplicá-lo em grande escala.
▲ A experiência de zoom do APEX 2020
Em junho do ano passado, a OFILM anunciou que havia desenvolvido o módulo de zoom contínuo para periscópio mais fino da história. A espessura é de apenas 5,9 mm.
A lente deste módulo é composta por 3 grupos de "1GMO6P", a distância focal equivalente atinge 85 ~ 170 mm e a abertura é F3.1 ~ 5.1. Se a distância focal da câmera principal for 28 mm, esta lente é equivalente a um zoom óptico contínuo de 3-7 vezes.
No entanto, se o módulo de zoom do periscópio for aplicado a telefones celulares em grande escala, ainda há muitos caminhos a percorrer. Como qualidade de imagem, dificuldade de montagem, custo e assim por diante.
Mas esse tipo de esquema ainda faz as pessoas ficarem ansiosas. Talvez em um futuro próximo, possamos ver um telefone celular equipado com uma lente líquida + módulo de zoom periscópio. Quando as duas "tecnologias negras" forem combinadas, um novo mundo surgirá na parte de trás do telefone.
Autor: Du Yuan padrinho, receba uma nova palavra
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