【【【前言：手机拍照 并没有说的那么好】】】
曾几何时，当第一个厂商给手机装上摄像头，标志着移动多媒体时代的大幕拉开——那个时候的人们，大多都还保留着“拍照还得用相机”的传统思维——即便如诺基亚、三星、索尼爱立信等厂商推出过一些主打拍照的手机，但依旧无法动摇相机、甚至哪怕家用卡片相机的地位。
出现这种状况，表面上的原因是因为当时的手机在像素数量上和相机还有很大差距——因此当互联网智能机时代到来，伴随着手机处理器的“核战”和手机拍照硬件的突飞猛进，智能手机至少在像素数量这一个指标上“追平”了入门级卡片相机：当1000万像素成为“入门标配”，2300甚至是2500万像素的传感器也被搭载于手机上时，有那么一些厂商喊出了“xx手机堪比单反”或是“xx手机是手机中的单反”！
从广告的角度来说，这样的说法确有夸大之嫌，而且容易引发消费者的误解——毕竟，不管是如何“黑科技”的手机，其拍照操控感受、成像效果等各方面与单反/单电相机都毫无可比性，甚至不可能比得过那些定位稍高的卡片（以SONY黑卡、富士X、松下LX为代表）。
为什么会这样？笔者近日手头上也收到了几部“拍照手机”、还有一台瞩目的国产无反可换镜头相机，再加上其他的单反和卡片，正好借此机会给大家详细解析一下关于手机和相机拍照的那些个差异以及差距。因为预期内容不少，因此分拆为数篇——按照相机成像的逻辑顺序，依次是镜头——测光/快门——传感器——处理器（ISP）——操控 共五篇，今天我们就来讲第一篇，也就是镜头。
【【【焦距？光圈？不要迷信它们】】】
虽然大小悬殊，但无论是单反上的巨型镜头还是手机上的镜头组，其“基本结构”都是一样的：靠着多片透镜的前后组合，实现对镜头外光线的捕捉，并且经过多次折射，确保其垂直射入到快门/传感器表面。其中，从镜片光学中心到底片、CCD或CMOS等成像平面的距离就是镜头的焦距，它同时也决定了镜头能清晰捕捉的景物距离以及镜头的视角宽度——焦距越小，对远景的成像清晰度越差，但同时视角越广。
焦距与视角、对焦距离的关系(图片来自网络)
另一个镜头的重要光学参数就是光圈——准确来说，应该叫做光圈系数，光圈系数= 镜头焦距/光圈孔径，它指的是镜头通光量的大小，同时也决定了单位时间上底片/传感器所受到的光照强度，照度与光圈系数的平方成反比，换句话说，光圈系数越小，进光量就越大，而光圈系数每一级之间，实际的进光量就有一倍的差异！
明白了这两个关键参数，我们就可以对手机和相机的镜头进行一定程度的对比了。首先我们来看看公认的几个手机拍照强机的镜头参数，为了更直观地体现与相机的差异，笔者选取了三款同样是公认优秀的便携不可换镜头相机一同参与对比（不用单反镜头是不想太欺负人）。
可以看到，我们所列出的几款手机无一例外地使用了定焦（即不可变焦距）的大光圈、广角镜头——定焦自然是为了简化设计，而手机上的大光圈和广角除了和相机上一样获得远景虚化以及足够大的视角之外，其实还有一层重要的意义在于弥补手机镜头那可怜的面积所造成的低进光量……当然，乍看之下，似乎手机镜头除了不能变焦之外，相对于相机镜头并不落后?
富士X100s，别样风格的数码小旁轴
让我们再看一眼上图的表格——如果只看光圈和焦距两个参数，那么最“差”的似乎应该是相机阵营里的富士X100s了，但有趣的是，富士X100s的成像效果公认是要胜过这张表格里所有其他设备的！尽管它的镜头光圈既不大，焦距也不够广。这是因为对于镜头/传感器面积足够大的相机来说，光圈并不是越大越好，焦距和成像画质之间也没有必然联系——看到这里是不是有点晕？如果说镜头的光圈、焦距参数都不能直接影响成像画质，那么对于专业卡片相机、乃至于更高端的无反、单反镜头来说，镜头部分的什么因素才会直接影响到画质？
【【【低成本的镜片模组才是拍照差的罪魁祸首】】】
答案是镜头的结构（或者你可以直接理解为镜头的“用料”）！我们再看一张表格，这次只列出上文中三款相机的镜头结构：
嗯……有没有被吓到？或者说，还没反应过来？那么简单地总结一下就是，几乎所有的高级卡片机或者单反单电镜头，都具备着复杂的光学结构、超多片的玻璃光学镜片、价格不菲的特殊材质镜片（比如ED镜、萤石镜）以及成本高昂的镀膜。这些“重料”保证了光线在镜头内部反复折射时，最大程度地减小损失，并防止出现不必要的光斑或者内部眩光——这才是镜头真正对画质有“贡献”的地方。
尼康AF-S Nikkor 24-70mm f/2.8G ED镜头，包含三片非球面镜片和三片ED镜片，镜片总数11组15片
那么为什么我刚刚不提手机“镜头”的用料呢？很简单，因为没有什么好提的——有的人也许还记得，有些手机厂商在宣传时会说自己的手机摄像头使用了“5P镜片、6P镜片”，这个“P”就是指的镜片数量。且不论这样的镜片数量相比高级卡片相机都显得如此可怜，难以实现高质量的光路传递。况且，脱离镜片材质和镜片形状，空谈镜片数量毫无意义——要是我告诉你们，现阶段手机所使用的“镜头”很多都是以塑料而非玻璃来制造镜片，整个镜头模组成本差不多就是60元人民币，你们会作何感想？
没有高级镜片材质、没有精密的多片非球面镜片、没有优质的光学镀膜，甚至就连一向被认为“优质优价”的iPhone也可以被曝出镜头外层的蓝宝石玻璃含有杂质而导致强度下降——推而广之，其他厂商难道会在手机镜头上用心么？
当然，出现这种状况也不能全怪手机厂商，毕竟手机业界和相机业界的“自给自足”形态很不一样，厂商们实际上是严重依赖于零部件供应商的——供应商做不出“好货”，再加上成本限制的因素，“镜头”简配也就见怪不怪了。
【【【拼完像素拼CMOS，手机镜头技术或将迎来大跃进】】】
不过，消费者们也不必因此过分悲观——事实上，即使在过去那个非智能机的年代，也诞生过如诺基亚N系列（蔡司镜头）、LG KG系列（施耐德镜头）这样重视手机镜头素质的产品。换句话说，只要厂商愿意做好镜头，至少在技术上并不存在困难。
在如今的智能机阵营中，也有华为和Leica合作改善手机镜头模组、Moto联合哈苏研发相机模块、甚至于华硕直接和华硕与日本著名的镜片品牌---HOYA光学合作，将10枚包含非球面、低色散等“补品”元件的精密HOYA镜片装备于手机，实现3倍光学变焦和12倍总变焦，并具备4级ois光学防抖的“鹰眼”（Zenfone Zoom）手机这样的佳话。
华硕Zenfone Zoom证明了只要厂商愿意，手机也能用上好镜头
可以说，随着这两年来厂商们从当初单纯地比拼画质转向追求传感器的对焦、成像性能（这部分我们后面也会专门去说），作为手机成像效果“第一道关”的镜头模组，未来或许也将迎来一波“再爆发”——到那时，我们手中的手机说不定才会迎来真正的“单反（级）画质”。
