潜望镜的做法最简单的做法

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潜望式镜头——最易懂的解释

土豆变成泥专业中国科学院自动化研究所 算法工程师潜望式镜头——最易懂的解释

潜望式镜头用在手机上成了关注的热点。

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那么什么是潜望式镜头？

顾名思义，潜望式镜头借鉴了潜望镜的基本原理。

1.那潜望镜的基本原理是什么？

潜望镜是指：从海面下伸出海面，用以窥探海面上活动的装置。其构造与普通地上望远镜相同，唯另加两个反射镜使物光经两次反射而折向眼中。潜望镜常用于潜艇中，用于观察海面敌情的。

潜望镜主要是采用两个反光镜，使得光路产生折叠。这个折叠光路的设计和作用很重要，也是用于手机的主要原因。

2.为什么不使用潜望镜头的变焦不太强悍？

这里需要用到初中物理的一些基本知识。

目前的成像镜头的基本假设是小孔成像模型，成像位置是在镜头的焦点附近的。

在这一基本假设下，物体离得近，就需要短焦距的镜头成像；物体离得远，就需要长焦距的镜头成像，才能使得同样一个物理拍出同样的大小。

所以，要想拍清楚远处的东西，就需要长焦距。

还有一个问题就是，手机厚度是有限制的！因此焦距就不能太长。

因此，为了能够让焦距尽可能长一些，最简单的办法就是：摄像头凸起。

因为摄像头凸起后，就能容纳更长焦距的镜头了。

可是，现在追求拍的更远，就要求焦距更长了！总不能摄像头更凸起吧！

于是，潜望镜头就用在了手机上！

3.潜望式镜头为什么能够更长焦距？或者潜望式镜头如何工作？

首先，我们按照最开始的潜望镜的原理，设计出一个潜望式镜头

这个设计跟潜望镜基本相同，对光路进行了折叠。

那么，如果将折叠的光路等效展开，是什么样子的？

将光路等效展开后，其等效焦可以远超手机本身的厚度。

当然，不一定非得装两块反光镜，如果装一个反光棱镜，传感器的位置相应的调整即可。

除此之外，还可以在反光棱镜后安装透镜

至此，完成了潜望式镜头的最基础原理解释。

以下几款手机都使用了潜望式镜头，因此能够实现“拍月亮”的功能，有需求可以入手。

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潜望式镜头有什么好处？好处十分明显，可以在不增加手机厚度的同时，提高变焦能力，看的更远，其设计初衷也是为了这一个目的。

潜望式镜头有什么缺点？第一，潜望式镜头占据了大量手机内部空间，同样体积的手机，装有潜望镜头的手机需要在电池、散热等方面有所牺牲；

第二，由于反射棱镜的存在，潜望式镜头影响光线的射入量，光线强度在棱镜反射时候会出现较大成都衰减。因此，同样的传感器，潜望式镜头在暗光下性能相对较差；

第三，由于潜望镜式镜头的感光元器件的安装方式与之前不同，导致潜望式镜头后的图像传感器尺寸较小。潜望式镜头后的传感器，无法大于手机本身的厚度。

以华为P30 Pro为例，其5倍光学、10倍混合、50倍数字变焦的优点被广为人知；其厚度为8.41毫米，而潜望式镜头后的传感器为1/2.78英寸

以与之相近但仍旧比其大的1/2.5英寸为例：宽4.3mm、长：5.8mm、对角线：7.2mm、面积：25。

因此，潜望式镜头后面的传感器的长5.8mm是远小于其手机厚度8.41mm的，因此，厚度限制了传感器的尺寸。

而小米发布的小米CC9 Pro携带1/1.33英寸的1亿大底传感器，下图最右边那个，而华为潜望式镜头后的传感器尺寸比下图最左边的还要小。

很多时候，对于行业内的研发人员来讲，大的路子就那么几个，而如何突破这些技术的不足，正是各个厂商研发实力的象征。