消費端：自由曲面鏡頭能做什么？
廣角合影：除卻C位，皆是大臉。
合影的時候，沒有誰喜歡站在最邊上。因為臉會被鏡頭無情地拉扯，本身天生麗質(zhì)的盛世美顏也變成了一張搟好的餃子皮。爭搶C位引發(fā)的姐妹反目，兄弟相爭更是數(shù)不甚數(shù)，朋友圈曬照成為新的一大社會不安定因素來源。而這背后的罪魁禍首正是本期的主角：廣角畸變。
鏡頭的畸變是指靠近圖像邊緣的部分發(fā)生拉伸或壓縮這一類的偏差。鏡頭內(nèi)部是由一系列凹透鏡和凸透鏡構(gòu)成的，由于其中的光學特性，不可避免的帶來兩種鏡頭畸變：
A圖像邊緣相對的向外彎曲的情況被稱為“枕形畸變”，一般出現(xiàn)在長焦鏡頭中。
B圖像邊緣部分向內(nèi)彎曲的情況被稱為“桶形畸變”，一般出現(xiàn)在廣角鏡頭中。
目前處理廣角畸變主要有以下幾種方案:主要體現(xiàn)在攝影技巧，軟件層面，以及硬件層面?，F(xiàn)階段發(fā)展較好的是軟件層面，特別是通過AI算法進行后期處理。AI算法能夠?qū)︾R頭畸變進行一定的優(yōu)化，算法本身也在不斷迭代升級，未來存在著無限可能。但目前算法還存在有損畫質(zhì)，優(yōu)化效果不理想等問題。
新解決方案與新挑戰(zhàn)
華為一直想做更大的廣角，但同時也想兼具弱光的性能，拍照色彩的性能。落實到硬件層面就需要更大的傳感器大底，更廣角的鏡頭，如此一來圖像就會面臨很嚴重的畸變，以及邊緣的畫質(zhì)下降的問題。尋找鏡頭畸變的解決方案就成了各終端廠商繞不開的山峰。
硬件層面受到CMOS形狀，透鏡的物理性質(zhì)影響，此前一直沒有突破性的進展。這次推出的自由曲面鏡頭就是現(xiàn)階段向消費者交出的第一份答卷。在常規(guī)的非球面設計中加入自由曲面鏡頭，使鏡頭同時滿足高像素,大廣角,小畸變,超薄的特點。
但新的解決方案，也同時帶來了新的挑戰(zhàn)。使用了自由曲面，打破了旋轉(zhuǎn)對稱性，對于加工難度而言，將是直線上升。模具不可以旋轉(zhuǎn)對稱地車削研磨了，而造好的鏡片在和CMOS組裝的時候，更是增加一個極為苛刻的繞光軸轉(zhuǎn)動量的對齊要求。不論是生產(chǎn)速度還是良率都會受到極大的影響。
另外人眼對于4%之內(nèi)的畸變很難分辨，目前在后期圖像處理時通過算法矯正畸變已經(jīng)有了不錯的效果。為了對圖像極致的追求，使用自由曲面鏡頭來糾正光學畸變所帶來的邊際效用是否能覆蓋高昂的成本，以及消費者是否愿意為這樣的提升買單還需要市場來檢驗。
產(chǎn)業(yè)端：自由曲面鏡頭需求仍待市場驗證，國內(nèi)廠商近年積極布局
據(jù)行業(yè)內(nèi)人士透露，本次華為采用的自由曲面鏡頭由著名鏡頭廠商臺灣大立光獨供。大立光電股份有限公司，創(chuàng)立于1987年，于2002年正式在臺灣證券交易所掛牌上市，為專業(yè)光學鏡頭設計及製造商。集團總部位于臺中市南屯區(qū)精密機械園區(qū)，為全球精密光學塑膠鏡頭第一大廠，高階手機鏡頭市占率第一。
據(jù)大立光的近期財報披露顯示，大立光的產(chǎn)品平均毛利率在69%左右，而同階段舜宇的毛利率只有20%左右。在大立光高毛利的背后是其強大的規(guī)模效應，技術(shù)優(yōu)勢，更是高昂的產(chǎn)品定價。雖然現(xiàn)在這款鏡頭的具體價格還未浮出水面，但考慮到大立光的品牌定位，以及自由曲面鏡頭作為一項難度較大剛剛商用的新技術(shù)，其價格應當是不會便宜。
若是華為這次首發(fā)的自由曲面鏡頭得到了消費者的認可，可以預見到這項技術(shù)將向更多終端廠商滲透。屆時有技術(shù)儲備、能提供更低價解決方案、供應鏈環(huán)節(jié)更簡潔的其他企業(yè)也將有機會分一杯羹。
自由曲面鏡頭，誰在下注？
根據(jù)國家知識產(chǎn)權(quán)局公示的信息，目前公示的自由曲面攝像光學鏡頭相關(guān)專利共1401項。相關(guān)專利最早出現(xiàn)在2010年，大立光在2011年左右便有了相關(guān)專利部署。
但由于沒有適配的應用終端以及復雜的制作工藝，隨后自由曲面鏡頭技術(shù)度過的是一段漫長的蟄伏期。直到2016年這項技術(shù)才開始逐步回暖，并在2018年迎來了爆發(fā)式的增長。
從專利分布情況來看，自2018年開始出現(xiàn)企業(yè)迅速布局自由曲面鏡頭的趨勢。其中瑞聲科技最為突出，截至2020年11月1日瑞聲旗下的自由曲面鏡頭專利共1364項，占中國地區(qū)相關(guān)專利總儲備量的97%。
瑞聲科技（AAC）是全球知名的精密制造龍頭企業(yè)，在微型聲學、電磁傳動、精密結(jié)構(gòu)件、射頻天線等市場份額居全球前列。最早在2009年，瑞聲科技（AAC）就已開始布局光學鏡頭業(yè)務，先后投資了瑞士Heptagon、丹麥Kaleido、日本I.Square等企業(yè)，成為其光學技術(shù)的主要來源。
據(jù)瑞聲科技2019年財報顯示，目前聲學和電磁傳動/精密結(jié)構(gòu)件仍然是瑞聲最主要的營收來源。但如今這兩個業(yè)務板塊的營收、毛利率均出現(xiàn)下滑，而光學業(yè)務則是迎來了94%的增長。由此光學業(yè)務對于瑞聲未來的戰(zhàn)略意義自然是不言而喻。
根據(jù)旭日大數(shù)據(jù)最新統(tǒng)計，2020年瑞聲科技在鏡頭出貨量上屬于第二梯隊，但較大立光、舜宇還有一定差距。
作為光學領(lǐng)域的后進者，瑞聲科技既有劣勢也有優(yōu)勢。在傳統(tǒng)產(chǎn)品上，瑞聲很難再爭搶更多老牌廠家的份額，而在光學技術(shù)創(chuàng)新方面瑞聲可以說是身輕如燕。從如此積極布局不難看出瑞聲對這項技術(shù)的重視，對未來市場的信心，以及在新品類上進行彎道超車的野心。
回歸主題，如果本次華為發(fā)布的自由曲面鏡頭在市場上試水成功，相信國內(nèi)其他手機廠商也會抓緊跟進。當風口出現(xiàn)，擁有提前技術(shù)布局和優(yōu)異制造能力的企業(yè)有望受益。自由曲面鏡頭究竟是曇花一現(xiàn)，還是會引發(fā)新一波的需求？旭日產(chǎn)研將持續(xù)為您關(guān)注。
01月07日 18:14
