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为什么说 iPhone 16 最大的卖点，是一块镜子？｜硬哲学
下周二，苹果秋季发布会就要来了，iPhone 16 系列也会一同揭开它「神秘」的面纱。
给神秘打上引号，是因为这台还未发布的设备，已经被曝光得七七八八：蓝绿粉新颜色、拍摄新按键、竖向排列新镜头、新的钛合金颜色。
可能大家最期待的，就只剩下价格，以及终于更新的 AirPods 和 Apple Watch。不过，一条 MacRumors 的最新爆料，还是引起了不小的讨论：
iPhone 16 Pro 及以上型号，将配备 5 倍变焦。
去年 iPhone 15 Pro Max 发布后，专属的 5 倍变焦，成了各大媒体影像评测的聚焦点。一年过去了，虽然对 5 倍的评价褒贬不一，但正面反馈还是居多，毕竟焦距长一段，玩法多一点。
那这颗 5 倍长焦真的给 iPhone 的影像带来了质的飞跃？为什么它能成为 16 Pro 的专属镜头？焦段的扩充又不止苹果一家，为啥就它的讨论度最高？
这一切还得从一项技术说起：四重反射棱镜。
长焦那些事儿
先说结论：15 Pro Max 升级长焦后，拍照效果有了显著地提升。
过去一年，我身边买了 iPhone 15 Pro Max 的朋友和同事，很多都开始在朋友圈炫耀，自己的 iPhone 终于能拍月亮了。比起 14 在晚上拍出的大灯泡，15 Pro Max 拍的月亮细节更丰富，也和真的更贴合。
▲ 图片来自：Reddit.
很多喜欢航空展和打鸟的网友，用新 iPhone 记录了一些转瞬即逝的精彩时刻，即使没有专业的设备，也能拿起手边的苹果救救急。
去年我们在首发评测时，发现这颗 5 倍长焦镜头，暗光下也能正常开启拍照，也支持夜间模式。凭借强大的算法，在噪点满满的预览框按下快门，你能得到一张色彩真实、清晰干净的照片。
虽说苹果的长焦更新进度相较于同行，好像又慢了半拍，但也算拉齐进度，给出了一份不错的答卷。在苹果终于想起在长焦距上下功夫的时候，手机镜头的发展，其实已经经历了好几个阶段，而且几乎每年都会有不同的更新趋势：
2021 年，超广角越来越强，超长焦风光不再；
2022 年，底大一级压死人，计算摄影新赛道；
2023 年，高像素潜望式申请出战，玻塑混合镜头恐成未来；
今年，软硬件携手发展，一手堆料，一手 AI，风格化摄影开始出圈。
长焦镜头也在这几年里，经历了「重视-失宠」后，迎来了自己的第二春，VIVO 甚至直接把潜望式镜头作为了 X100 Ultra 的核心卖点。
那为何手机需要更长的焦距？值得我们展开讲讲，而且也能帮助我们理解 iPhone 四重反射棱镜这项「黑科技」。
聊长焦镜头，就得先了解焦距对成像的影响。「焦距」在传统相机中，指透镜中心到光聚集之焦点的距离；而在手机上，则是镜片光学中心到 CMOS（或 CCD）等成像平面的距离。
▲ 图片来自：Google
焦距的长短，会直接影响成像目标的大小。短焦距对应大视角，画面中所包含的元素也就越多；长焦距对应窄视角，画面会聚焦在某个或某几个对象上，不过相应的也可以把远处的物体拍清楚。
▲ 图片来自：Google
传统相机上的变焦镜头，就是通过镜头的伸缩调整焦距，以此来适应不同的拍摄要求。变焦镜头相较于定焦，适用的场景更广。多劳者多能，多能者也更壮实——体积较大，不便携带又成了变焦镜头让摄影师抓狂的烦恼。
而手机上的长焦镜头，其实是变焦技术制约和发展的共同结果。
一方面，技术进步了，能把镜片、传感器等元件造得更小巧，使得更多硕大的传统镜头技术，能缩小尺寸走上手机。
但另一边，又因为手机体积的限制，和对便携性的追求，不得不把原来一个变焦镜头，拆分成若干个焦距不同的定焦镜头，来间接实现光学变焦的效果。
镜头的分工搞定了，体积也缩小了，但是另一个难题也相应出现：光在手机镜头里的折射路径变短了，焦距就不够了，达不到长焦镜头对焦距的要求。
所以在手机数个镜头中，最难搞定的，往往是焦距和光路最长的长焦镜头。如果采用传统相机上的直立式长焦，的确会更省工夫，但会带来两个棘手的问题：
- 光学畸变和色散严重
- 镜头模组的厚度会「更上一层楼」
现在看起来「浑身毛病」的直立式长焦方案，正是手机上的第一代长焦，由 iPhone 7 Plus 率先使用，后来华为 P20 Pro 等机型上也用过，最后碍于要好的成像就要缩短焦距、要拉长焦距就会有很多衍生问题等，最后逐渐被厂家放弃。
大家放弃的是方案，但对长焦的探索从未止步，第二代长焦——潜望式镜头，也就是在这个节点，开始走上智能手机。
潜望式长焦，是通过两块三棱镜（有些是一块），让光线进行一次或数次反射，把光路在手机纵向的传播，改成横向传播，从而增加光路行程，进而增加了长焦镜头的焦段。
因为这种方案参考的是潜水艇上潜望镜的工作原理，因此也就有了「潜望式」的说法。
说「潜望式是为了解决直立式的短板」其实也不为过，因为在横向空间的拓展，使其解决了一代长焦的烦恼：
- 像距更大，传感器就能用上更大的；
- 空间够大，有条件配备更复杂的光学系统和防抖模块，成像质量进而变好；
- 在同等厚度的模组里，潜望式的焦距可以比直立式的更长。
当年华为 P30 Pro 在搭载了潜望式长焦镜头后，拥有了 5 倍光学、10 倍混合和 50 倍数码变焦的能力，影像也成了华为手机的最大卖点之一。
后来几乎每家的旗舰机型都陆续跟进了潜望式长焦，但是主摄镜头最大 48mm 的焦距和长焦 120mm 中间的跨度太大，导致在 3 倍、4 倍变焦拍摄时的成像效果不佳，切换到 5 倍长焦的视角又太小。
针对这些向着更好前进的反馈，厂家又在初代潜望式长焦的基础上优化出了两条技术路线：潜望式光学变焦镜头，和双长焦。
先说明一点，现在几乎所有厂家在宣传的「光学变焦」其实不是真正意义上的连续光学变焦，而更像是数码变焦，只有在 0.6 倍、1 倍、5 倍这些特定焦距下，镜头相互切换工作时，才算是光学变焦。
索尼 Xperia 1 IV 是市面上为数不多在手机上实现真正光学变焦的机型，它的潜望式长焦就支持了等效 85-125mm 的连续变焦。
OPPO Find X7 Ultra 走的则是双长焦的路线，用更多的定焦镜头，间接实现了长焦距多焦段的拍摄能力。
如果潜望式是一个趋于完美的方案，也不会有厂家逐渐对其无感、放弃，甚至冷落了长焦镜头。因为体积、大底、焦段，是手机潜望式镜头的又一个不可能三角——无法同时满足三者。
即使强如索尼做到了真·光学变焦，受限于成本问题，也没办法成为大多数的选择。而 iPhone 15 Pro Max，去年火就火在这一点上。
四重反射棱镜
我们来捋一下上面的逻辑：
手机追求更全面的拍摄效果必须要有长焦镜头→长焦需要有更大的空间来延长光路从而提升焦距→潜望式比直立式更适合长焦镜头因为手机的横向空间更宽敞。
但从目前旗舰机型的重量，和镜头模组的厚度看来，潜望式仍然不是最优解。
刚才讲到，潜望式镜头是通过一个或两个三棱镜，让光先偏转 90° 与手机横向平行，通过光学系统的矫正后再偏转 90° 打到传感器上完成成像（有些品牌只有一个三棱镜，光只偏转了一次，所以传感器是垂直放在手机里面的）。
iPhone 15 Pro Max 走出了另一条路：四重反射棱镜。
传统潜望式中的每个棱镜只能让光发生一次偏转，但苹果运用了光在棱镜中在一定入射角能实现全反射的原理，把入射光打到一块四棱镜的内部，让光线在棱镜中发生四次偏转反射。
从传统潜望式 90° 的反射，改为单棱镜四次反射，有几个显而易见的好处：
- 光的反射次数越多，更容易增加焦距，满足长焦的要求；
- 四棱镜比起三棱镜更薄，机身厚度也能降低；
- 传感器「躺」在手机主板上，横向空间更大。
当然这里只是简单地把大致原理概述了一点，棱镜当中还有很多复杂的工艺，比如镀膜防漏光、开槽防眩光等技术，都是四重反射棱镜里必不可少的元素。
在我们翻阅这份专利文件时，发现了另一个有意思的事儿。四重反射棱镜的发明人，不出意外的也不是苹果，而是一位名叫 Takeyoshi Saiga 的日本光学工程师。苹果在早些年就动用钞能力将这项技术收入麾下，不得不再次感叹这家公司的超前眼光和技术布局。
而且，Takeyoshi Saiga 还在另一篇专利文件里面，对四重反射棱镜进行了升级。
光看这张专利图，不难发现棱镜的主体还在，但不一样的是新方案将反射棱镜一分为二，而且中间断开的部分不是平整切割，而是凹凸不平的球状表面。
没错，之前放在棱镜正上方的棱镜模组，和棱镜完全融为一体，原来偏厚的镜片组合，现在就只剩下一块镜片了，手机的厚度也可以在新设计下，变得更薄。
不得不佩服改良版四重反射棱镜的脑洞，真巧妙。
不知道即将发布的 iPhone 16 Pro 会不会用上相同的技术，不过从已经曝光的参数来看，16 Pro 和 15 Pro 的厚度完全一致（8.25mm），估计这项黑科技离真正商用，还有一定距离。
而且这种结构的长焦镜头，也不都是优点。比如四重反射棱镜的确能让手机平衡好焦距和厚度，但是多次反射后的到达 CMOS 的进光量会衰减得更多，如何解决夜景拍摄噪点过多的问题，可能是 16 Pro 的一道大题。
另外，单棱镜是一个很新的创意，但还谈不上先进，因为这是苹果为了重量厚度长焦焦距「既要又要」的妥协技术。为了这颗棱镜和厚度控制，15 Pro Max 的底，相较于其他品牌，还是偏小了。
而且，众多 iPhone 15 Pro Max 的用户在过去一年陆续反馈，这颗长焦镜头的触发距离，实在是过于严谨，要离目标将近 90cm 才会切换到长焦镜头，小于这个距离 iPhone 大概率会自动切换成主摄拍摄。
长焦微距是今年的新趋势，看看下个星期，苹果会怎么做。
虽说这些问题通过堆料换个大底、加个模组就能轻松解决，但我们得记得智能手机是平衡的技术和艺术，在追求性能和手感的路上，总有人要让让步。
不过能确定的是，iPhone 16 Pro 和 Max，都将采用四重反射棱镜。作为消费者，一般很少去关注技术过程，我们更在意的是新技术在结果上会带来哪些提升。
起码从 iPhone 15 Pro Max 近一年的使用反馈来看，四重反射棱镜让手机的长焦拥有了更多的可能性。
特别是今年也开始大谈特谈 AI 的苹果，应该会把硬件的新技术和软件的新算法，结合得更加紧密，期待通过四重反射棱镜技术的加持，iPhone 16 Pro(Max) 的人像再有新突破，长焦还有新体验。
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