液态镜头到底是何方神圣？

转载：本文嚟自微信公众号“雷科技”（ID:leitech），作者：定西，转载经授权发布。

液态镜头技术，但系能要在小米手机上率先实现嘎啦。

3月25日上午，小米官方微博宣布旗下最具黑科技色彩嘅MIX系列即将回归，根据之前嘅预热以及业内人士爆料，全新嘅MIX将会采用折叠屏设计，并有望成为小米史上售价最贵嘅可量产手机。

同日下午，小米官媒又丢出‌一枚重磅炸弹，噉就是新一代嘅小米MIX将会全球首发液态镜头，要知道之前一直宣传要用上液态镜头嘅手机是华为旗下嘅影像旗舰华为P50系列。

其实不难发现，今年嘅手机影像，喺大底已经好难再有突破，计算摄影稳步发展嘅情况下，硬件方面嘅发力主要就集中在镜头上。不管是打出双主摄、双长焦嘅宣传，仲是在超广角以及微距镜头嘅升级，又或是跟徕卡、蔡司、哈苏呢啲相机厂商嘅合作，本质上都系为咗提升手机镜头嘅素质。手机拍照要实现进一步跨越，下一步所需要攻克嘅就是镜头技术。

液态镜头，“手机人眼”？

液态镜头是一种使用一种或多种液体制成嘅无机械连接嘅光学元件，但系以通过外部控制改变光学元件嘅内部参数，有住传统光学透镜无办法比拟嘅性能。简单嚟讲就是透镜嘅介质由玻璃变为液体。更准确地嚟讲就是一种动态调整透镜折射率或通过改变其自身曲率嚟改变焦距嘅新型光学元件。

华为所申请嘅液态镜头专利

根据小米官方嘅解释，这粒液态镜头好似是在手机镜头中装入‌“人眼嘅晶状体”，我哋之所以能够无缝调节焦距，正是因为眼球中嘅睫状肌能够自动调整眼球中晶状体嘅弧度。

而液态镜头嘅效果都大致同眼球相同，能够实现焦距同焦点嘅变化，简单嚟讲就是将一粒焦距极长嘅长焦镜头变成一粒可远可近嘅“动态镜头”，甚至可以实现超近距离嘅微距功能。如果在遇到一啲需要快速切换对焦对象嘅情况时，比如从数十米外嘅景物切换到眼前几厘米嘅小物体时，液态镜头就可以通过改变液体嘅压力嚟调整焦距，从而实现变焦，而喺变焦过程度，从凸面到凹面都仅需几微秒，相比起而家嘅机械变焦快嘅唔系一点半点。

就以目前嘅商用成果嚟睇，液态镜头大致可分为渐变折射镜头、液态填充式镜头以及电润湿效应镜头，前面两者由于体积较大，结构十分复杂，应用到手机镜头上嘅可能性较低，因此电润湿效应镜头嘅原理会更加接近小米公布嘅液态镜头技术。

其原理如图所示，成个液态镜头在正常情况下为一块完整嘅凹透镜，当其受到110V电压嘅刺激后，液面就会发生变化，形成一个凸透镜，产生所谓嘅聚光效果。变焦范围宽、响应速度快、结构简单是其最大嘅优点，但110V嘅电压对于手机嚟讲仲是偏高‌些，点样将驱动电压控制在一个手机可接受嘅范围内，是目前小米所遇到嘅最大难题。

液态镜头嘅优势何在？

熟悉手机嘅用户可能清楚，想要等手机有更好嘅无损变焦效果，就要在手机上添加像单反镜头一样嘅体积好大嘅摄像头，嚟获得空间改变镜组间镜片嘅距离。近两年手机厂商哋为咗等自己嘅手机能够拥有超强嘅变焦能力，一个个拼命地将一块超大嘅潜望变焦模组塞入手机内部，实现‌3倍、5倍乃至10倍嘅光学变焦能力，虽说最终嘅拍摄效果尚可，但其带嚟嘅代价就是手机变得尤为厚重。

因此相比起传统光学镜头，液态镜头嘅优势就十分明显，第一，其能够在一定程度上降低相机模组嘅体积同重量，都可以够降低手机本体嘅重量；第二，液态镜头由于不需要过多嘅玻璃镜片作为光路传输嘅路径，喺体积缩小嘅同时仲有望改变手机镜头凸起严重嘅情况，都有助于手机实现一体化嘅设计方案；第三，液态镜头不需要额外嘅机械装置等其保持聚焦状态，剩系要要极小嘅电压即可实现变焦同定焦，理论上都会更加省电一啲。

一旦液态镜头能够在手机上成功商用，这或者会是手机影像发展又一次革命性突破，甚至说其能够成为新嘅杀手锏技术都不无可能。

未嚟可期，但仲未到时候

但我哋需要知道嘅是，第一个提出液态镜头概念嘅既唔系小米都唔系华为，早在2005年就有厂商想将液态镜头用于手机摄影，但最后由于良品率等问题一直没有实现量产。根据网上可查询到嘅资料嚟睇，液态镜头嘅缺点大致如下：通光孔径小、杂散光多、成像嘅清晰度相比传统光学镜头要差一啲、制造成本高等等等等，光是一个清晰度问题就能够等消费者对其说“No”，更别说其仲会大幅度提高制造成本等第啲问题嘎啦。