今天小編分享的科技經驗：潛望式鏡頭，iPhone 15的必殺技？，歡迎閱讀。
本文來自微信公眾号：智東西（ID：zhidxcom），作者：雲鵬，編輯：心緣，原文标題：《這次蘋果真要 " 潛 " 了，iPhone 15 的必殺技，或将再次掀起一場手機風暴》，題圖來自：視覺中國
就在所有人都聚焦于華為 5G 麒麟芯片回歸時，蘋果也在昨天悄悄發布了自家年度最重磅秋季 " 春晚 " 的邀請函。
在 3nm A17 芯片、潛望式攝像頭、Type-C 接口、钛合金中框等多方面更新大改之下，消費者和產業對于蘋果 iPhone 15 的期待值都已經拉滿。
在一系列更新之中，潛望式鏡頭的更新無疑成為今年 iPhone 15 Pro Max 頂級旗艦機型中的最大看點，也是 Pro Max 獨占的新特性。
安卓手機廠商們 " 卷 " 了四五年的潛望式鏡頭，如今看上去似乎已鮮有新意，蘋果遲來多年能否再次後發制人，甚至徹底改變潛望式鏡頭在手機中的應用和玩法？還是說只是一次例行 " 追趕 "，補齊短板？
實際上，蘋果的潛望式鏡頭大招已經醞釀多年，最早從 2015 年起就有相關專利流出，期間蘋果還為了繞過三星相關專利而 " 煞費苦心 "，其中不少細節都已浮出水面。
郭明祺大膽預測蘋果潛望式鏡頭的應用将給整個手機供應鏈帶來巨大的機遇，一個潛望式鏡頭模組的成本甚至将超過 500 元，相比傳統手機鏡頭最多翻了 4 倍。
上代 iPhone 14 Pro Max 僅今年上半年就賣出了 2650 萬部，此次 Pro Max 版獨占潛望式鏡頭更新，銷量預計會更高，如果按照 2800 萬部計算，單獨潛望式鏡頭的更新就可以在半年内帶來超過 100 億元的增量市場。
根據供應鏈信息，高偉電子、藍特光學、水晶光電等多家中國大陸果鏈廠商都已殺入 " 決賽圈 "，準備享用這波紅利。
不論如何，蘋果的入局，勢必會在手機長焦端拍照掀起一場新的較量。屆時各種技術是否會被安卓供應鏈快速跟進，手機鏡頭產業是否會迎來新一波技術革新浪潮，都将會成為影響智能手機產業發展的重要變量。
八年專利布局，蘋果的潛望式鏡頭到底會長啥樣？
首先，大家可能會有一個問題，多了這枚潛望式鏡頭能有什麼體驗上的改變？
如果從現有安卓陣營的方案來看，潛望式鏡頭的加入，可以讓手機的拍攝焦段有顯著提升，過去遠處拍不清楚的現在可以拍清楚了，比如大家熟悉的拍月亮。
另外，通過多攝融合計算攝影，潛望式鏡頭也可以變相提升其他攝像頭成像的畫質。
但是，蘋果是否會玩出新花樣，颠覆現有的潛望式鏡頭體驗，仍存在很大可能性，潛望式鏡頭的加入，可能不只是能把遠處拍清這麼簡單。
接下來回到關于這顆潛望式鏡頭的核心問題之一：蘋果的這枚潛望式鏡頭，會是什麼樣的？
從三星到華為、小米、OPPO、vivo，各家旗艦機中應用潛望式鏡頭已經多年，從 10 倍光學變焦到如今的超薄潛望式鏡頭模組，從傳感器面積增大、光圈提升到模組輕薄化，幾乎都 " 卷了個遍 "，蘋果要做，會是什麼樣？
早在去年的 iPhone 14 發布之前，業内就已經開始讨論蘋果做潛望式攝像頭的事了，畢竟供應鏈的方案預研要提前好幾年開始。
并且蘋果從 2015 年開始就有相關專利流出為外界所知。根據 2015 年蘋果申請的專利，其潛望式鏡頭模組的結構與我們現在常見的模組無異，通過一次光線折射，将光線傳遞至影像傳感器上。
2015 年蘋果公布的相關專利
這樣做的優劣勢都比較明顯，一次折射相比兩次折射會減小光線的損失，但同樣傳感器只能豎直放置也會一定程度上限制傳感器的尺寸，因為機身厚度是有限的。
同時，一次折射能夠實現的光路長度有限，無法通過更長光路實現更高倍變焦。如何既保證光路長度，又盡量減少模組長度？華為此前在 P40 Pro+ 上曾經通過多次反射實現了更長的光路，其模組在寬度上有所增加。
華為 P40 Pro+ 上的潛望式鏡頭方案
值得注意的是，在這個鏡頭模組中，我們能看到兩組可以移動的鏡片組。這與現有安卓陣營中的一組可移動鏡片方案有所不同，預計在技術難度上會有所增加。
時間來到 2021 年，蘋果繼續密集公布了多項潛望式鏡頭相關專利，從中我們可以看出蘋果潛望式鏡頭技術迭代的路線。
2021 年蘋果公布的相關專利
在 2021 年 7 月的一份專利檔案中，蘋果的潛望式鏡頭模組變得更加小巧，可移動鏡組變為一組，并且通過兩次光路折疊，将傳感器 " 平行 " 于機身背板放置。從專利示意圖來看，中間鏡組中包含至少四到五個鏡片，整個鏡片組是較為緊湊的。
這種将影像傳感器 " 平躺 " 的方式，一定程度上可以減小影像傳感器受機身縱向厚度的限制。
目前國内華為、小米、OPPO、榮耀旗艦機中所使用的潛望式鏡頭模組，基本都以 " 豎放 " 傳感器為主。對于蘋果來說，是否能在光路結構和鏡組結構上有所創新，或許會成為其能否實現較大提升的關鍵。
OPPO Find X6 Pro 上搭載的潛望式鏡頭模組，來源：WekiHome
通過目前已有的 iPhone 15 Pro Max 渲染圖來看，其機身厚度的确沒有明顯變化，依然比較薄。因此蘋果大概率不會為了追求長焦拍照更好的畫質而犧牲機身厚度，蘋果潛望式鏡頭模組的體積預計将會有比較好的控制。
根據 2021 年 7 月的這份專利，蘋果的目标是将光學變焦倍數做到 4-6 倍，不過 2021 年專利中所實現的光學變焦倍數僅有 3 倍。
此外，蘋果目标是将光圈控制在 f2.8 到 f3.5 之間，目前小米、OPPO 等旗艦機中的 5 倍光學變焦潛望式鏡頭光圈已經可以做到 f2.2 到 f2.6。
2021 年 8 月蘋果公布的相關專利
就在今年 8 月，蘋果仍然在更新潛望式鏡頭相關專利，從最新的這份專利來看，蘋果已經把潛望式鏡頭模組的尺寸做得非常 " 小巧 " 了。并且其入射棱鏡的尺寸較大，進光量預計不低，傳感器依然是 " 平放 " 的模式。
今年蘋果 iPhone 15 Pro Max 上的潛望式鏡頭，或許與這項專利所展示的形态已經相差不多了。
2023 年 8 月蘋果公布的潛望式鏡頭相關專利
根據最新的爆料信息來看，iPhone 15 Pro Max 上我們可能會見到的這顆潛望式攝像頭，将會支持 5-6 倍光學變焦，傳感器尺寸為 1/3"，像素預計為 1200 萬，光圈值 f2.8，支持蘋果使用多年的傳感器位移防抖。
從現有硬體規格上看，蘋果這枚潛望式攝像頭并沒有很驚豔，但蘋果更大的優勢在于軟硬體協同以及算法調校上，這也令人對其抱有較高期待。
繞開三星的專利壁壘有多難？蘋果或選擇擁抱 LG
蘋果的理想很豐滿，但想要做出一個令蘋果滿意的方案，絕非易事，其中專利問題給蘋果造成了不小的困擾。
就在蘋果潛望式鏡頭專利發布最為集中的 2021 年到 2022 年，蘋果與三星的專利矛盾問題也逐漸浮出水面。
簡單來說，蘋果想要設計的潛望式鏡頭，其鏡片組在移動的時候會使用到一種驅動器結構，我們可以将其看作一種 " 自動對焦馬達 " 整體結構的一部分，而這一零部件技術的相關專利掌握在三星手中。
三星第一次發布潛望式鏡頭是在 2020 年推出的三星 Galaxy S20 Ultra 旗艦機上，而且首次亮相就是一枚 10 倍光學變焦潛望式鏡頭。
三星 Galaxy S20 Ultra 潛望式鏡頭模組内部結構，來源：JerryRigEverything
這一時間與蘋果三星產生專利問題的時間也比較接近。
根據三星 Galaxy S20 Ultra 這枚潛望式鏡頭的拆解來看，其整體尺寸還是比較大的，并且内部結構較為復雜，模組兩側有明顯的滑動結構和相關驅動器件。
三星 Galaxy S20 Ultra 潛望式鏡頭模組内部結構，來源：JerryRigEverything
三星 Galaxy S20 Ultra 潛望式鏡頭模組内部元器件，來源：JerryRigEverything
根據供應鏈信息，國内大部分安卓智能手機所使用的潛望式鏡頭模組以及鏡頭多為舜宇光學和大立光制造，其是否包含三星專利，并未找到相關公開說明。
從已有的三方拆解圖來看，小米、OPPO 的潛望式鏡頭尺寸都比較大，且外觀看起來與三星的較為接近。
小米旗艦機中使用的潛望式攝像頭，來源：WekiHome
其中 OPPO Find X6 Pro 的潛望式鏡頭内部結構與三星更加接近，不排除采用同一類方案的可能性。
三星方案（上）與 OPPO 方案（下），來源：來源：JerryRigEverything、WekiHome
也有三方機構将華為 P40 Pro+ 上的潛望式鏡頭模組進行了拆解，對比顯示，華為潛望式鏡頭模組的内部光路雖然更為復雜，但整體元器件更少。
華為 P40 Pro+ 潛望式鏡頭模組内部結構，來源：濤哥拆機
三星 S21 Ultra 潛望式鏡頭模組，來源：濤哥拆機
其單獨采購價格，據此三方拆機方稱僅有三星 S21 Ultra 潛望式鏡頭模組的八分之一左右。
華為 P40 Pro+ 潛望式鏡頭模組（左）與三星 S21 Ultra 潛望式鏡頭模組（右），來源：濤哥拆機
不論如何，從拆解結果我們都能看到，在潛望式鏡頭模組中，自動對焦馬達結構是非常關鍵的，其影響着鏡頭滑動變焦時的穩定性與準确性。
從原理上來看，三星的這項專利是通過一種類似滾珠導軌的結構來驅動鏡組，而此前蘋果在 iPhone 攝像頭中使用的都是彈簧結構，潛望式鏡頭需要對鏡組實現精确控制，因此三星的方式顯然更有優勢。
據韓媒報道，此前三星曾于 2019 年收購了一家名為 Corephotonix 的以色列公司，從而獲得了上述這項技術所需要的專利。
與此同時，三星的子公司三星電子機械和韓國家化電子（Jahwa Electronics）作為三星供應鏈廠商，也擁有潛望式鏡頭對焦馬達的部分相關專利。
蘋果原計劃從此前 iPhone 的鏡頭模組供應商 LG InnoTek 那裡采購整個潛望式鏡頭模組，并從三星電子機械那裡采購前文提到的對焦馬達。
如果蘋果選擇了這條路線，那麼這家三星子公司就會替代蘋果原有的對焦馬達供應商日本阿爾卑斯（Alps Electric）和日本三美電機（Mitsumi Electric），并且，蘋果也就需要向三星支付專利費。
當然，蘋果似乎也有其他打算，比如考慮如何繞過三星專利。
通常手機鏡頭模組中都會用到 OIS 光學防抖，而防抖結構和自動對焦馬達通常會集成于一個模塊中，家化電子當時就是做這種模塊的廠商。
蘋果曾考慮從家化電子采購整個 OIS 模組，但是否想通過這種方式間接取得自動對焦馬達，尚未可知，但可以明确的是，家化電子的 OIS 技術是與三星和三星電子機械共同研發的。
所以繞了一大圈，蘋果可能還是擺脫不了三星的專利。
對于蘋果來說，在螢幕領網域被三星牢牢拿捏已經是庫克不希望看到的了，在潛望式鏡頭上，蘋果必然希望盡力避免被三星專利再次限制住。
據韓媒報道，LG InnoTek 也在開發自己的潛望式鏡頭自動對焦技術，并且 LG InnoTek 還在 2021 年 7 月打赢了一場跟 Corephotonix 的關于長焦鏡頭的官司。
這樣看來，蘋果通過 LG 繞過三星專利，存在可能。不過話說回來，最好的結果自然是蘋果通過技術研發建立自己的相關技術專利，并将專利授權給供應商進行生產制造，這才是蘋果應用最為熟練的套路。
被寄予厚望的潛望式鏡頭，或為整個手機鏡頭供應鏈帶來新風
從與三星的專利博弈中能夠看出，蘋果在潛望式攝像頭這件事上，可沒少費心思。這樣的投入是否值得呢？已經卷了這麼多年的潛望式鏡頭，能為 iPhone 加分多少，又能給智能手機產業鏈帶來怎樣的價值？
天風證券分析師郭明祺預計，搭載潛望式攝像頭的 iPhone15 Pro Max，其出貨量占比将成為整個系列中最高的，預計在 35-40%。iPhone 15 Pro Max 也是此次 iPhone 15 系列中唯一搭載了潛望式鏡頭的機型。
他進一步提到，明年 iPhone 16 Pro 上也會搭載潛望式攝像頭，得益于此，蘋果潛望式攝像頭的整體出貨量預計将同比增長 70%。
供應鏈方面，中國台灣大立光将成為 iPhone 15 Pro Max 上這枚潛望式鏡頭的獨家供應商。
值得一提的是，華為潛望式鏡頭的主要供應商之一也是大立光。根據郭明祺調查，大立光在華為潛望式鏡頭出貨中的占比在 60% 以上，華為也是國内采用潛望式鏡頭最積極的廠商之一，2023 年搭載潛望式鏡頭的機型出貨量在 1500-2000 萬部，明年這一數字有望達到 3000 萬部。
郭明祺提到，這枚潛望式鏡頭的成本大約是一般高端 7P 鏡頭的 3-4 倍以上，這就相當于一部手機的鏡頭總成本翻了一倍，原來是三攝，如今成本相當于五到六攝的水平。
預計蘋果潛望式鏡頭模組中的鏡頭成本在 10 到 15 美元（約合人民币 73 到 109 元），而現有的高端 7P 鏡頭成本僅有 1.5 到 2 美元。郭明祺特别提到，整個潛望式鏡頭模組的單價會非常高，如果初期良率不佳，單價可能會飙漲到 60 到 70 美元（約合人民币 437 到 510 元）以上。
這或許也是此次 Pro Max 版本售價預計上漲 200 美元的主要原因之一。當然，大立光會因此受益。
如果将目光放長遠來看，郭明祺認為蘋果整個鏡頭供應鏈都會因為潛望式鏡頭的采用而進入兩年左右的高速成長期。攝像頭傳感器、對焦馬達、整個鏡頭模組的成本都将會有明顯提升，對供應鏈企業來說必然是好事。
郭明祺特别提到了棱鏡和鏡頭的改變，棱鏡只會用在潛望式鏡頭中，因此這也是蘋果首次使用棱鏡，後續幾年棱鏡供應量的增長十分可期。
此外，鏡頭是所有零組件中規格和商業模式變化最大的，產值成長也最高。根據郭明祺報告，蘋果的潛望式鏡頭中将會用到成本較高的 1G2P（1 片玻璃鏡片 +2 片塑料鏡片）鏡頭，以及前文提到的兩片棱鏡。
當然，由于結構的復雜度提升，潛望式鏡頭的加入，也需要大立光、玉晶光等廠商提升組裝生產能力，據稱這兩家廠商都在擴產以應對蘋果的訂單。
從蘋果整個鏡頭模組的供應鏈來看，影像傳感器的獨家供應商仍然為索尼，鏡頭模組部分，LG Innotek 是今年的獨家供應商，高偉電子明年會加入到次供中。
馬達部分，LG Innotek 是主要供應商，前文提到的家化電子是次供。大立光可能是此次鏡頭的主要或獨家供應商，玉晶光次供；藍特光學是棱鏡的主要或獨家供應商，水晶光電次供。
可以看到，在蘋果潛望式攝像頭這波產業鏈紅利中，中國果鏈廠商有不少可以吃到蛋糕。
在郭明祺看來，如果蘋果潛望式鏡頭的應用可以收獲不錯的市場反饋，國内的安卓手機廠商大概率都會跟進，而國内安卓手機潛望式鏡頭的供應鏈主要涉及三星電機、大立光、舜宇光學、藍特光學和水晶光電等廠商。
部分國内智能手機使用的潛望式鏡頭，來源：新評科技
結語：潛望式鏡頭背後，蘋果又将掀起一場供應鏈革命
蘋果并不是第一個做平板電腦、TWS 耳機、智能手表的廠商，但目前蘋果都是這些領網域毫無疑問的第一大巨頭。蘋果 " 後發先至 " 的故事已經上演過很多次，在潛望式鏡頭和折疊屏領網域，蘋果能否再次復制神話，成為業内所期待的。
從現有信息來看，蘋果這顆潛望式鏡頭技術含金量十足，也集合了全球手機鏡頭產業鏈中頂級玩家的最先進技術，雖然其在已知硬體規格方面沒有非常驚豔的參數，但蘋果能在實際拍照效果上帶來哪些突破，在長焦拍照應用體驗上帶來哪些創新？答案即将于十二天後揭曉。
如今三星 2023 年智能手機出貨量預測已經降至 2.2 億部，而蘋果按照既有訂單量，其 2023 年出貨量可能會達到 2.2-2.25 億部，超越三星成為全球第一大智能手機廠商，迎來歷史性一刻。
