近两年随着手机CPU性能的提高，手机厂商在高端机型上几乎已经不再拘泥于比拼性能，反倒是在影像上面寻求突破。到目前为止，手机影像方面已经诞生了小米12S Ultra的一英寸大底、华为的计算光学、vivo的V1+芯片以及OPPO的自研影像NPU马里亚纳X，摄像头数量也在不断增加，三摄、四摄已经成为手机影像系统的主流，其中包括主摄、超广角、长焦、微距等等。

通过堆料，手机影像的提升还是很快的，但也会遇到一些问题，尤其是在潜望式长焦镜头这一部分，由于潜望式镜头的加入，手机可以轻松实现100倍以上的超远距离的拍摄，代价就是机身厚度会相应增加，牺牲部分手感。对此，小米通过创新的方式给出了一种发展方向，那就是液体镜头，而小米MIX FOLD正是小米旗下首款量产液体镜头的手机，可以实现一颗镜头同时实现长焦和微距两种功能。

从光学结构看手机镜头

在解读液体镜头之前，我们必须从焦距与光圈来了解手机所搭载的镜头与相机究竟有什么差异，不同的焦距也会带来截然不同的光学性质。

为什么光圈相同，镜头会差这么多？

有些人可能会觉得奇怪，手机的主镜头通常大多具备颇大的光圈值，例如广角主镜头即具备f/1.5的大光圈，但相对来说，全片幅相机使用的镜头光圈如果要做到f/1.4，却需要比手机镜头大很多的体积，这究竟是为什么呢？首先最广泛的说法是，手机镜头进光量没有相机镜头这么多，所以体积也小很多。

但实际上在同样光圈的状况下，无论是手机镜头还是相机镜头，两者的曝光参数都会是非常接近的，那么究竟是什么原因导致两者之间巨大的差异呢？最主要还是差别在「等效焦距」与「实际焦距」的差别，以广角主镜头为例，相机镜头的实际焦距是24-28mm，手机镜头的实际焦距通常仅仅只有4-6mm而已，原因是两者的感光元件尺寸差异，需要涵盖的成像圈面积有所区别之故。

手机镜头与相机的不同之处

光圈的定义是「焦比」，即焦距除以光通径，光通径可以理解成是镜片最大开孔的直径，虽然相机镜头与手机镜头视野相同，都是广角焦距，但手机是等效焦距，其实际焦距远小于相机镜头，在前面的光圈公式中，在光圈不变的状况下，实体焦距越小，所需的光通径也会越小，这也是为什么即使光圈这么大，但手机镜头却可以做得如此之小的缘故了。

因应这项特性，虽然在光圈相同的状况下，手机与相机可以获得几乎相同的曝光参数，可以理解成两者感光元件的单位面积所接收到的光线量是相同的，但由于相机的感光元件远大于手机，所以虽然曝光值可能相同，但相机所接收到的光线总量是远多于手机的，这也是光圈所常带给我们的错觉之一。

液体镜头

实际上，其原理并不难理解，就是在传统的两块镜头之间加入一个液体固定透镜组，把透镜的介质由玻璃换成了液体，但原理不变，毕竟液体也具有极强的透光性。而不一样的地方在于，玻璃介质无法改变自身的曲率半径，但液体可以。

比如个别专利技术便是利用电压来改变液晶形状，如隆起、平缓，或者是收缩、松弛等，在镜片组不移动的情况下，就可以增大或减少透镜曲率半径，进而改变光路，实现长焦段的变焦效果。

液态镜头的出现，很好地缓解了传统光学变焦过程中镜片所占的体积，尤其是在手机这种空间本就有限的设备上，有了液态镜头，可以一定程度上减少相机模组的重量，甚至实现一镜多用，进一步减轻手机自身的厚度和重量，更易做到轻薄。

值得一提的是，由于无需占据过多空间，液态镜头还可能会改变手机相机模组凸起的问题，实现真正的一体化。

其次，液态镜头和机械镜头有本质不同，其所消耗的电量也要远低于后者，不用高电压或其它装置就能保持聚焦状态，只需很少的能量便可用于驱动，理论上也会更省电，间接为提升手机续航做出贡献。

此外，因为没有更复杂的机械结构，意味着液态镜头结构并不存在太多可活动的内部组件，发生机械性障碍的可能性更低，稳定性较后者更胜一筹。

同时，液态镜头可以像人眼一样，对焦系统中没有传统的机械结构，无需镜片组前后移动，而是依靠输入电压变化来调节液滴的形状，这就为实现毫秒级对焦提供了可能，而且成片率高达。

可以说，通过液态镜头，无论物体距离镜头多远，成像系统都可以在毫秒级的范围内改变聚焦平面，提供更清晰的成像。

另外，液态镜头还具有大光圈特性，能够自动调节，可以大范围调节焦距，所以在极端光线条件下也能带来较好的拍摄效果。除了上述优势外，液态镜头还将带来更广的变焦范围和聚焦效果，无论是微距还是远景，都可一镜通收。

不管怎么说，液态镜头对于手机而言都算是一个全新的技术，能否快速实现大规模商用还未可知。但假如其实现了大规模商用，也就意味着一镜多用并不远了，对于早已习惯多摄布局的我们而言，这将又是一件冲击认知的事。

当然，虽然液态镜头有着很多自身优势，但也存在诸如色散、畸变等难以规避的问题，因此在短时间内，我们或许还难以看到真正能够实现一镜多用的产品出现。

尽管现如今液态镜头的发展或许还只是冰山一角，很多朋友此前甚至可能闻所未闻，但有一点可以确定的是，在手机上用上液态镜头并不会过于遥远，毕竟其早已在天文望远镜、医疗内窥镜等专业级产品上实现了商用，我们只需多些耐心就好。

写在最后

经过长达15年的发展变迁，时至今日，智能手机影像技术似乎已到了所谓的瓶颈期，在大底主摄、光学防抖、超级长焦等技术早已司空见惯的情况下，也确实需要更新鲜的技术来刺激行业发展。

显然，液态镜头正适合充当这一角色，其有着对焦速度极快，变焦范围更大，占用空间更小等优势，与智能手机可以说是天作之合，不仅未来可期，甚至将其称作足以引领移动影像变革的一项新技术也丝毫不为过。

文章来源：MAR生活，张泓杨，负一楼