随着大家的手机越来越薄，有一个问题却越来越严重，大家可以想想一下：手机越来越薄，什么问题越来越突出？自然是手机背后的那颗主摄像头。纵观各款厚度在8mm以下的手机，只有富士通F-07D的摄像头部位与机身背面其他部位保持着类似厚度，像LT15i的摄像头位置则是带有突起的弧
手机轻薄化的军备竞争 凸显镜头之痛
或许现在有很多用户都会觉得超薄手机是将尺寸降低到10mm以下的iPhone 4所引领，看看自从iPhone 4推出之后各家的动作：厚度达到了8.7毫米的索尼爱立信LT15i刚推出没三个月，三星就推出了拥有8.49mm超薄机身的Galaxy S2，在接下来的一年内S2卖得如火如荼，这也专注于外观工艺的日系手机们坐不住了，接下来NEC就推出了一款拥有7.9mm厚度的N-06C智能手机，这款手机也首次将手机厚度跨入了8mm俱乐部。
去年下半年，摩托罗拉推出了RAZR XT910，7.1mm的厚度让人家看到了又一个极限的存在，同样是RAZR，在2004年的时摩托罗拉也曾掀起过一阵手机超薄狂潮，当时摩托罗拉推出RAZR V3，这款拥有13mm厚度的手机一经上市就席卷手机市场，整体机身采用了大量金属材质，让大家发现原来一款翻盖手机也能够做得如此超薄。在这样的情况下，各家手机厂商也开始了自己超薄之旅，三星推出了一款滑盖手机SGH-D908拥有着12.9mm厚度，而当时日系厂商也开始发力，NEC相继推出了直板手N900与翻盖手机NQ，其中N900的厚度达到了惊人的8.6mm，可以说是已经创造了非智能机时代一个神话。
在非智能机时代的超薄神话NEC N900
随着时间进入苹果时代，智能机厚度却迟迟降不下来，iPhone前三代的产品厚度可以说不降反升，从第一代的11.6mm变成了第二第三代的12.3mm，包括三星推出的Anycall Haptio也拥有着12.4mm的厚度，这时候厂商正在能对屏幕进行重点研发，显示屏的显示效果是首位条件，厚度这样的飘渺参数自然不会被厂商关注。
三星Anycall Haptio
2009年开始，智能手机的分辨率开始水涨船高，从原先的QVGA（320×240）急速进化至了HVGA（480×320），而当iPhone 4推出之后，所有厂商都开始跟进WVGA（800×480）的大屏幕，当手机市场逐渐温饱，吃精吃好的态度于是又一次被摆上了各家手机厂商的台面。
9.3mm厚度的iPhone 4
就像我在文章开头所说的那样，手机厂商在从2011开始就进入了吃精吃好的层面，年初美国电子消费展（CES2011）上演的一幕血战相信大家还记忆犹新，LG刚刚推出了拥有9.2mm厚度Optimus Black之后才不到半小时，甚至LG刚刚在官方网站上宣布其推出了世界上最轻薄的智能手机，索尼爱立信那边就出现了8.7mm的LT15i。从那时开始，手机界的超薄大战又一次展开了。到今年，这样的态势更加明显，富士通推出的6.9mm的ARROWS μ F-07D还没有正式上市，华为又在CES2012上推出了拥有6.68mm厚度的Ascend P1S，华为的Ascend P1S还没开卖，OPPO又推出了拥有6.65mm厚度的OPPO Finder，而当OPPO开始卖自己的超薄机时，中兴又泄漏了一款只有6.2mm的手机，手机厂商间的竞争态势愈演愈烈。
索尼爱立信LT15i
随着大家的手机越来越薄，有一个问题却越来越严重，大家可以想想一下：手机越来越薄，什么问题越来越突出？自然是手机背后的那颗主摄像头。纵观各款厚度在8mm以下的手机，只有富士通F-07D的摄像头部位与机身背面其他部位保持着类似厚度，像LT15i的摄像头位置则是带有突起的弧线，XT910同样也是如此，而华为Ascend P1S与OPPO Finder的摄像头同样也是突出了一大截，这到底是怎么回事？难道摄像头厚度真的就没法消除下去吗？
三星Galaxy S2
摩托罗拉RAZR XT910
华为Ascend P1S
细看光学结构 了解镜头成像原理
在了解光学镜头的构造之前，我们还是先来说说相机镜头的原理吧，相机成像的原理主要有两种，一种小孔成像，这样的成像原理我们在小学时或许就已经教过，假设孔小到只允许一条光线通过，那么这条光线不论落到哪里，都可以成像。一个物体发出的所有光线穿过小孔之后在任何平面或曲面上都可以形成一个倒像。因此在小孔成像中，有和凸透镜成像不一样的特性：感光材料可以是任何平面或者曲面，并且景深是无限的。
小孔成像
但小孔成像假设的是从一个点发出的光线经过小孔时小孔只允许一条光线通过，这样才会让成像清晰完整，实际上这样的小孔是不可能做出来的。所以在现实中早期的手机摄像头采用小孔成像，后来都普遍使用支持对焦的凸透镜（convex）成像，这个大家在中学物理都学过，垂直于凸透镜中心的平行光透过凸透镜会汇聚在一点，这一点称为焦点（focal point），而凸透镜到焦点的距离称为焦距（focal length），这也是我们选购镜头所常常关心的一个参数。从一个点光源有光线向各个方向发出，其中垂直与凸透镜的那一条会穿过焦点，穿过凸透镜中心的那一条会保持其方向，这两条线会相聚于一点，而从点光源发出的其他光线穿过凸透镜后也会汇聚于同一点，这个汇聚点就称为点光源的“像”。如果一个平行于凸透镜的平面物体，其各点的像也会在一个平面上，这个平面就成为相平面（image plane）。我们拍照的时候要聚焦，就是移动镜头的位置，使得相平面和感光材料重合。如果不是平面物体，那么就必然只有一部分的相平面与感光材料平面重合，这就产生了景深（depth of field）的概念。因此在凸透镜成像中，一般有这样的限制：感光材料一般要求是平面的，而且景深是有限的。
相机镜头结构
手机镜头结构
透镜实际上有三种不同的分类，平面镜、凸透镜与凹透镜，事实上第一种简单来说就是完全透光的平面玻璃，这种玻璃只可能在镜头前面作为UV镜存在，而另外两种里中央部分比边缘厚的透镜叫凸透镜，凸透镜能会聚光线，也叫会聚透镜；中央部分比边缘薄的透镜叫凹透镜。凹透镜能发散光线，也叫发散透镜。
摄影镜头成像原理
正是这两种不同的透镜组成了不对称的光路折射，以达到在有限尺寸的传感器上表现出更加宽广的成像面积，而这样的原理正是与人眼的构造相类似，不管怎么说，摄像头都需要有一个光路的的延伸，而在普通的可换镜头相机上则有像场定位距离这么一说，指的就是身上镜头卡口平面与机身曝光窗平面之间的距离。
与人眼类似的透镜成像
了解手机镜头模块 就这么厚别折腾了
由于手机的相机模块并没有可换镜头这么一说，因此传感器的大小，镜头的焦段与光圈就直接决定了镜头的大小与厚度，我们可以先来看一组镜头的大小对比，下图中四个镜头分别是VGA分辨, 5万像素, 8万像素与1200万像素四个摄像头的不同对比，从中我们可以很明显的看出摄像头模块的大小区别。
镜头对比
看完这个，我们再来看看对于手机拍照非常用心的诺基亚手机的变化，下图中分别是拥有F2.9/等效35mm镜头的N90，拥有F3.3-5.9/等效35-94mm变焦头的N93，拥有F2.8/等效35mm镜头的N95，拥有F2.8/28mm镜头的N8以及拥有F2.4/26mm镜头的808，如果光从这些参数上看，似乎也就只有N93的变焦头影响着摄像头模块的大小，还有其他因素么？
诺基亚镜头对比
答案是传感器尺寸，诺基亚这前三款手机N90，N93与N95采用的都是1/6.3英寸的传感器，N8采用的则是1/1.83英寸的传感器，而拥有4100万像素的808则采用了一块巨大的1/1.2英寸传感器，其尺寸完全超过了大部分的数码相机，不过为什么看上去拥有大传感器的N8镜头模块较小呢？似乎这也说不通啊？
各种镜头模块
原来N8采用了独特的镜头设计：Tessar天塞镜头，这款镜头在100年前由卡尔蔡司获得了专利，发明人儒道夫采用新研制的高折射率玻璃设计出了这个前所未有的四镜片式的镜头。这也是其名称的由来，Tessar在希腊语是Tessares——也就是四的意思。由于天塞镜头拥有具有卓越的高解像力与紧凑的身材，于是其获得了“照相机的鹰眼”的美誉——就如果老鹰的眼睛一般，小巧而锐利。
天塞镜头
事实上诺基亚Pureview 808已经可以看作是精巧拍摄的典范，以前从未有过任何一款其他数码相机能够在如此大的感光元件面前做到如此小的镜头模块，而这样的绝活自然也是拥有百年镜头经验的卡尔·蔡司拿手绝活。但话说回来，诺基亚最近与卡尔·蔡司之间的合作将会进一步的深入，近日这两家公司已经达成了最新的合作协议，按照这份协议诺基亚与卡尔·蔡司将会进行多年的合作共同研发和生产顶级的拍照手机产品。
诺基亚808
于是，其他手机的主摄像头模块将会继续保持在4.9毫米这个目前800万摄像头所能达到的极限（譬如OPPO Finder，如果仔细对比你会发现Finder的摄像头虽然突出，但相比其他手机的摄像头仍旧更薄一些），加上正反两层保护玻璃以及PCB电路板的厚度，在近年内想要达到6mm的以下基本是无望了，那些想要把手机厚度做得更薄的厂商，还是做好凸点的准备吧:）
OPPO Finder
要体积还是要画质？
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