現在我們講起拍照這碼事，跟鏡頭總是脫不了干係。
甭管你用的是什麼相機，但凡有個長長的炮筒鏡頭，比如大家所熟知的「大三元」中70mm-200mm鏡頭，外行人自然就會覺得你拍照厲害。
當然，不是說裝上這麼個鏡頭，你的拍照水平就突飛猛進，一下子比肩老法師，就能今天被採訪，明天被頒獎，後天上電視了……
而是說，有了它以後，肉眼看不到的風景，卻被你用相機記錄下來了。
在18mm鏡頭裡，只能看到遠處有座橋，再遠點有幾幢大樓，再詳細的就無從得知了。
而在200mm鏡頭裡，不僅橋的名字清晰可見，甚至能看到幾百米外樓上曬出的被子顏色，這個差距有多大就不用筆者我多說了吧。
問題來了，既然鏡頭在拍照中有著舉足輕重的作用，那些走在技術最前端的手機廠商怎麼可能不對它動心思呢？
眾所周知，手機相機那塊指甲蓋大小的CMOS，撐破了天，也比不過單反。
目前最大的CMOS是索尼的IMX700，尺寸是1/1.28英寸，和以往的手機CMOS一比，進步還是蠻大的，好歹是從小拇指的指甲蓋變成了大拇指的指甲蓋了。
但單反大哥扛著它的那塊巨無霸CMOS一出場，手機CMOS就只能靠邊站了。既然質量拼不過，那我們就拼數量，你單反一次只能裝一個鏡頭，手機上只要主板允許空間合理，我想塞幾個鏡頭就塞幾個。
於是，一場智慧型手機鏡頭爭霸賽就轟轟烈烈地開場了。從最早的一筒單攝，變成了二筒雙攝，三筒四筒接踵而來，手機的背後不是火癤子就是加特林，輕微密集恐懼症的筆者表示快不能忍了。
從廣角到微距，從中焦到長焦乃至超長焦，在手機內部空間寸土寸金的情況下，攝像頭快被廠商們玩出花來了。但在茫茫一片海中，筆者覺得最有意思的，當屬這兩年興起的潛望式攝像頭。
潛望式的原理與運用
說起來潛望式並不是一個新詞，而是一個小學生都能理解的科學原理。
這項原理的運用最早見於西漢古籍《淮南萬畢術》裡，其中記載了「高懸大鏡，坐見四鄰」之術，文曰「取大鏡高懸，盆中水晃，見四鄰。」
讀起來還有一點晦澀，具體是什麼意思呢？
來看這張注釋圖吧，牆頭上掛了一面銅鏡，牆角放了一盆水，經過兩次折射後，主人就能看到屋外的情況了，這大概是最早的窺私神器了吧……
但古人對於折射原理的認識仍然停留在這種粗淺運用的階段，真正被發掘到大規模實用階段還是得等到近代。
隨著近代海軍的興起，潛艇開始登上歷史的舞臺，作為潛在水下的艦艇，不管是偵察敵國情況還是發動水下魚雷攻擊，都是它的拿手好戲。潛艇在水下，自然就不能和其他水上船隻一樣，拿著望遠鏡在海平面上四處張望了。
這張是二戰中德國臭名昭著的U型潛艇的設計圖，它的頂部有一個長長的跟桅杆一樣的管道，就是筆者要說的潛望鏡。
不知道大家還有沒有印象，小學實踐課上就有簡易潛望鏡的製作方法，兩面小鏡子加一個紙殼子，你就能變成一艘人形潛艇了。
而潛艇上的潛望鏡，雖然其構造更加複雜，但通過構造圖，不難看出其本質上只是個加了更多透鏡的簡易潛望鏡。
潛望鏡頭進入拍照領域
別看潛望鏡頭剛加入智慧型手機的鏡頭豪華套餐，其實早在十多年前，就有膽兒大心兒細的相機廠商動過它的心思了。
這是索尼在2008年推出的卡片機T-500，上面令人矚目的Carl Zeiss認證：
這是賓得在同年推出的卡片機W60，握把頗有些iPhone劉海的既視感。
老牌相機廠商尼康當然也不甘示弱，推出的S60「借鑑」了幾年後iPhone「土豪金」配色。
細心點的小夥伴可能都發現了，它們都沒有採用常見的伸縮鏡頭，薄薄的機身下面藏著一顆潛望鏡頭的心。
通過把鏡頭與傳感器模組平放入卡片機中，來減少其實際佔用的面積，這就是廠商那時候一擁而上做潛望鏡頭卡片機的原因。
先不說具體效果如何，單是輕薄美觀這一點就揪住了很多少男少女的心，在鋪天蓋地的廣告攻勢下，潛望鏡頭卡片機賣得還不錯。
不過好日子總是不長久，隨著這類卡片機的數量越來越多，幾個致命弱點也愈發明顯。不僅光圈小，變焦倍率有限，傳感器也比不過傳統結構的卡片機，你說大家為啥要花同樣甚至更貴的錢去購買一個畫質更差的相機呢？
隨著智慧型手機的興起，這些卡片機很快就湮沒在其他相機裡了。手機上吃到潛望鏡頭這隻螃蟹其實比卡片機還早一點，它不是諾基亞，也不是三星，而是一家現在改姓「富士康」的日本手機廠商。
沒錯，夏普早在2004年就推出了一款潛望鏡頭的手機V602SH，其搭載了202萬像素的CCD傳感器，支持2倍光學變焦和40倍數碼變焦，屏幕還能做到反轉180度，跟後來的DC十分類似。
不過彼時的技術還沒辦法把鏡頭模組做薄，反而由於穩定性和抗摔能力堪憂，意義大於實際使用，並沒有掀起多大的波瀾。
智慧型手機上的潛望鏡頭
時間來到2015年底，在國內名不經傳的廠商華碩突然公布了自己的新機——ZenFone Zoom。在國內推出時還加了一個前綴：鷹眼。又是Zoom又是鷹眼，光是聽到名字就能知道它主打的功能是拍照了。
它搭載了一顆1300萬像素的攝像頭，採用了日本HOYA光學公司的10片鏡頭模組，能夠做到3倍光學變焦和12倍數碼變焦，還支持4級OIS光學防抖。
瞧瞧下面這個拆解出來的龐大鏡頭模組，跟同期的那些手機對比，簡直就是全家桶吊打兒童套餐，毫無壓力。
實際上這個手機的背後外觀還致敬了我們的老朋友諾基亞Lumia 1020，有一說一，奧利奧鏡頭拿到今天來看也絲毫不過時。
聲勢大雨點小，說的就是華碩推出的這款鷹眼ZenFone Zoom手機了，除了奧利奧的外觀引起老諾粉的熱議外，潛望鏡頭並沒有受到太多的關注，銷量也非常一般。
2017年華碩又推出了鷹眼ZenFone 3 Zoom，只是這次名字裡的Zoom就有點名不副實了，變成了一款淪為平庸的雙攝手機，再也沒有潛望鏡頭了……
時間繼續往後推，在2017年的MWC上，OPPO首發五倍無損光學變焦技術，潛望式鏡頭搭配普通主攝的設計，讓一部分人直呼Amazing。
說是五倍變焦，但其實這裡OPPO還是耍了一個小聰明的，用兩個固定焦段來互補，主攝負責大部分場景的拍攝，保證畫質，而另一顆潛望式長焦攝像頭則負責拍遠景，讓遠處景物也能在你手機上清晰可見。
嚴格意義上來說這並不能算真正的光學變焦，但它能夠兼顧體積和畫質，對於集成度極高的智慧型手機具有很大的實際意義。
當時很多人以為OPPO在17年下半年就會正式發布搭載這項技術的智慧型手機，大家都備好了錢翹首企盼…結果這錢一直留到了2019年上半年，餘額寶裡多出的錢都能再買個充電寶了……
2019年3月26日，華為率先發布了P30 Pro手機，拋開大底主攝不談，最亮眼的就是那顆800萬像素的潛望式超長焦鏡頭了。
2019年4月10日，OPPO也在國內發布了Reno 10倍變焦版，同樣搭載了一顆潛望式鏡頭，只不過變成了1300萬像素。
這時候要稍微注意一下，雖然兩部手機宣傳的都是5倍光學變焦，但在實際拍攝中還是有所區別的：OPPO Reno 10倍變焦版由於像素更高，能做到更大的數碼變焦倍數，等效焦距達到了160mm，而P30 Pro則只有800萬像素，等效焦距只有125mm。
但哪怕是華為的125mm等效焦距鏡頭，比之以往智慧型手機的50mm-80mm副攝，也是一次非常大的進步了。
下面是DxOMark測試華為P30 Pro的5倍變焦樣張，與蘋果和三星一比，會發現華為用潛望式鏡頭拍出來的照片，不僅雕像清晰銳利，照片中噪點也控制得更好。
但這樣的長焦畫質並非是沒有代價的，通過下面這張ifixit的P30 Pro拆解圖我們可以發現，加上潛望鏡頭的四攝模組，就快追上整個主板的面積了。
在攝像頭模組變大的同時，還要保持電池容量在4000mAh以上，這對手機的整體空間設計有著極高的要求。
最後鏡頭是塞進去了，但處處都透露著妥協的痕跡：聽筒的喇叭發聲變成了屏幕發聲，振動馬達因為副板空間不夠而挪到了手機左上角，尺寸也比大部分手機的馬達小一些，厚度達到了8.43mm，重量更是來到了192g。
很多人就因此提出了疑問，為了一顆攝像頭，值得嗎？這樣的疑問雖有，但新手機用上潛望式鏡頭卻是大勢所趨。
縱觀19年，潛望式鏡頭手機還在試水的階段，加起來只有三部手機。除了上面提到的P30 Pro和Reno 10倍變焦版，vivo在年底推出的X30 Pro，也搭載了5倍光變的潛望式鏡頭。
但今年還沒過半，就已經有七八部潛望式鏡頭手機上市開賣了，筆者給大家數一數：三星Galaxy S20 Ultra、OPPO Find X2 Pro、華為P40 Pro、榮耀30系列、華為Nova 7系列和小米10青春版。
仔細一看，從近萬元到兩千餘元的手機都有潛望式鏡頭的身影，說不定年底就能看到千元機用上這項技術。
軟體算法和硬體配置缺一不可
回到那個話題，為了這麼一顆鏡頭，值嗎？
筆者的回答是：值。
其實大家這幾年如果對國內手機市場有比較深的了解，就會發現一個很重要的點，廠商們都在費心費力做自家旗艦級別的水桶機。旗艦機都有雙揚聲器？好，我們做，上個更大的音腔！
旗艦機都有X軸線性馬達？好，我們也要做，向蘋果看齊！
旗艦機都有高刷新率和2K解析度？好，跟三星採購高端屏幕！
旗艦機都有一個像iOS那樣絲般順滑的系統？好，我們到處挖人才給你做！
而作為重中之重的拍照，當然更是廠商們關注的重點。不管是P20 Pro初次用一塊大底屠榜DxOMark，還是P30 Pro全球首發50倍混合變焦攝像頭，它們的銷量和口碑，都證明了拍照對於手機的重要性。
對於普通消費者來說，智慧型手機早就不是單一的通訊工具，好用的功能越多，硬體越完善，各方面越沒有短板，他為之掏腰包的機率也越大。
但是不是說，只要我把硬體堆徹上去了，就萬事大吉高枕無憂了呢？
答案當然是否定的，你買個手機不可能整天放在手掌上把玩，而是要放到日常生活當中去的，堆砌的參數再美妙再動人，如果沒有契合它的軟體，那就只是冰冷的機器零件。
舉個例子吧，你是戰國時代的有錢大夫，自不量力想用上一架十二乘的馬車，找來了血統最優異最純正的寶馬，裝上了鑲滿寶石的馬具，連車廂都是用最好的木料打造而成，結果剛上車，馬就掙開籠頭跑掉了，車廂也摔進了泥土裡，好不狼狽。
究其原因，是你不懂馬術，空有錢財，找來你認為最好的，結果卻忘了請一個合格的馬夫，對這些馬進行訓練，忘了問皮匠名貴的皮料是否適合做成馬具，還有也忘了問木匠，這些木料是不是做車廂的最佳材料……
手機上的硬體同樣如此，你有了一塊三星提供給你的好屏幕，通過自家的色彩調教，才能讓它顯示準確的色彩，否則不是太豔就是太素。
你有了一顆X軸線性馬達，不是說放進手機裡就可以不管不顧了，你還要讓它適配系統的各個地方，比如全面屏手勢，鍵盤打字以及遊戲裡的振動。
拍照方面就更加看重這一點了，要不然之前蘋果和三星為什麼能夠在拍照方面領先那麼多年？憑藉的當然是它們在影像上積攢下來的技術。
華為P30 Pro用的是一塊1/1.7英寸的大底，三星Galaxy S10+ 5G版用的是一塊1/2.55英寸的小底，它倆在DxOMark上的拍照總分數是一樣的。
底大一級壓死人這個說法仿佛是失效了？但其實沒有。
三星對這塊CMOS的優化就跟蘋果一樣執著，從S7時代一直用到S10，可以說，在地球上除了川建國同志外，應該沒有人比三星更懂這個尺寸的CMOS了。
靠著這套不斷優化的算法，即使是CMOS逐漸落伍於主流旗艦手機的傳感器尺寸，在每年的拍照對決當中，三星依然能位列前茅。
但是，馬前失蹄這種情況，卻往往都發生在最會識途的老馬身上。
這不，DxOMark前幾天剛公布了三星Galaxy S20 Ultra的拍照得分，讓人大跌眼鏡的是，這次別說和P40 Pro比了，連榮耀的V30 Pro都沒打過，屈居於一眾國產手機之下。
問題出在哪裡呢？
筆者仔細看了看DxOMark的對於它的評論，簡單來講就是硬體很強，但步子邁的太大，軟體算法反而沒跟上。
拿分差最大的變焦部分來講吧，S20 Ultra在這塊的得分是88分，而P30 Pro是115分，在高倍率變焦的情況下，偽像和噪點成了最大問題。
但實際上S20 Ultra變焦硬體的配置並不差，它甚至還有目前智慧型手機中最大的數碼變焦倍數——100X。
拍照上的軟體拖了硬體後腿，這也不是第一次發生了，最有名的還是iPhone 6到6S那一次的改動，從祖傳的800萬像素升級到1200萬像素，成片率居然還變低了，弱光下給你隨機分配一堆噪點，給當時的果粉好一頓吐槽。
回歸正題，潛望式鏡頭是一次智慧型手機的勇敢探索。
之前多攝的手機在很多方面已經超越傳統意義上的卡片機了，唯一遺憾的就是在遠景長焦上力有未逮，做不到同樣清晰的畫面。
隨著手機多攝的不斷發展，目前已經有了一個非常完美的解決方案，就是不同焦段的鏡頭組合，來達到光學變焦的效果。
目前筆者認為手機影像上最佳方案就是一顆超廣角兼顧微距，一顆大底主攝負責日常拍攝，一顆中長焦負責人像，一顆潛望式超長焦來拍攝較遠的景物。如此一來，手機就能對常用的光學焦段進行完完全全的覆蓋，真正做到「一機走天下」。
探索歸探索，肯定不能忽視軟體在其中的重要性，譬如在取景器中，不管你是拍照還是錄像，能做到幾顆鏡頭的絲滑變焦，這就要花很大力氣去優化了。
大家想看到的，永遠是一款各個方面都不妥協的旗艦水桶機，不是嗎？