手机防抖新时代来临，vivo X50超感光微云台技术解析

从拍照到摄影，手机影像催生防抖需求

随着在4G网络的普及，用户强烈的分享需求得到释放，这也推动手机品牌加大对于手机拍照硬件的研发，更高的像素，更大的传感器，更好的镜头模组，手机的拍照能力得到极大提升。而用户对于不同场景下的拍摄效果也有了更高的要求，夜景拍摄，人像自拍，延时拍摄，更多的细分需求被提出。诸多曾经在单反相机中才有的拍摄模式，也进入了手机中。

终于，手机拍照走向了手机摄影。

摄影本质上是一门光的艺术，更好的控制光线，特别是弱光条件下的防抖技术，如何得到稳定、清晰的画质成了手机品牌又一有待攻克的难点。于是防抖技术诞生，从最初的数码防抖演进出了OIS光学防抖。

5G时代手机摄影又出现了新趋势，视频创作、Vlog成为全民娱乐的一部分，视频防抖变得更加重要，移动芯片的算力提升，加强了防抖算法，防抖成为了延长曝光的重要支撑。

喜欢憋大招的硬核公司

但如何能让手机摄像头本身具备无损的防抖效果呢？这就要说到vivo刚刚发布的新技术“微云台”，这项技术从硬件层面实现了无损防抖，并且搭载在6月1日发布的X50 Pro手机中。

微云台防抖技术在年初vivo公布APEX 2020概念机时就有过概念展示，不到三个月就将之用于量产机型X50系列中，vivo果然是一家“硬核”公司。

这家硬核公司憋大招已经不是第一次了。2018年CES上，vivo就在vivo X20Plus屏幕指纹版上全球首家推出了屏幕下指纹技术。舍弃了背面指纹部件，让手机的厚度和整体感都得到了进一步提升，也为业界在指纹解锁的设计思路上提供了新方向。

另一次憋大招则是2019年采用升降式前置摄像头的NEX机型推出。在追求全面屏极致屏占比的道路上，NEX将前置摄像头，闪光灯等组件从屏幕上移除，实现了真正意义上的全面屏。

但这也带来了在狭小空间内如何高度集成这些部件的困难，同时还有摄像头升降结构的设计研发也极具挑战性经。过努力，最终实现了升降机构连续5万次升降无故障的成绩。升降式前置摄像头结构的推出，在业界又引领了一次设计潮流，之后若干家手机品牌开始跟进升降式前置摄像头结构。

微云台模组拆分图

可见，vivo这家硬核公司善于在有限的手机空间上内做结构创新，屏下指纹识别、升降式摄像头等，都是vivo在过去几年对机身空间极致探索的结果。手机可以夹在手持云台上做防抖，那为什么不可以给摄像头模块做一个云台来防抖呢？“微云台”技术由此诞生。

微云台技术带来影像技术新革新

传统光学防抖是传感器本身固定不动，前面的镜头组通过晃动来补偿机身的抖动，从而提供稳定的画质输出。但这里就存在一个问题，由于镜片相对于传感器围绕光轴发生运动，会造成传感器周边的成像发生畸变，成像质量下降，变得不清晰。

而微云台技术是把镜头组和传感器固定在一起，让它们之间不发生位移，作为一个整体单元进行运动补偿，这样就不存在传感器边缘画质损失，画质得到了保证。

但把镜头组和传感器作为一个整体固定，放入有限的机身空间内，这带来了制造工艺上的新挑战。需要面对“客观空间障碍”与“工艺加工极限”两个难题。

手机内的空间寸土寸金，给与摄像头模组的位置面积极为有限，而手机轻薄化设计要求下，对于机身厚度有严格要求，模组也不能做的太厚。

微云台的内部构造大致由限位机构、双滚珠悬架、镜头、音圈马达、双S型FPC排线、T-FPC、磁动力框架、模组载架以及保护盖构成，微云台整体面积约为普通主摄平均占版面积的5倍、潜望式摄像头的3.2倍，这一大堆的零件如何组合装配，成为云台小型化的难点。

创新堆栈方案

经过不断的尝试，X50Pro采用创新堆叠方案——异形结构磁动框架来解决“客观空间障碍”这一难题。

在保证微云台正常使用的前提下，vivo将占板面积节省约了40%，厚度减少1mm，“极限”压缩微云台与屏幕的距离至0.13mm，再加以良好的结构保护措施，实现了外观设计与主板布局“完美”平衡的堆叠方案。

而大量垂直水平放置的元器件重新异形排布，内部电路重新设计，这给内部走线和元器件设计带来了巨大挑战。最终vivo研发团队选择内缩式结构，才有了现在稳定且平衡的内部电磁框架。

突破“工艺加工极限”难题的例子是“双S型FPC排线”。为削减FPC给摄像头模组防抖过程中的拉力，微云台采用vivo史上最薄的“双S型FPC排线”，厚度仅为0.07mm，相比行业普遍的0.1mm加工精度，工艺难度更大；同时采用中间挖槽、折叠的设计，仅制具制作就经过上百次调整，有效减少FPC在防抖过程中的扭动拉力，使微云台防抖的计算更为精准。

5轴防抖

如此复杂的制造工艺为微云台技术带来了无损画质的防抖能力。可防抖范围面积也达到了OIS光学防抖手机的3.2倍，防抖稳定性更强。一般光学防抖可以实现X/Y/Z三轴防抖，而微云台搭配电子防抖后，可实现X/Y/YAW/PITCH/ROLL下的5轴防抖。在运动场景下可以获得更加稳定、清晰的视频和拍摄画面。

微云台防抖则可以在1/4秒快门时长的情况下，达到与普通OIS光学防抖相同的成片，防抖暗光成片能力是无光学防抖的12.5倍、普通光学防抖的2倍。如果将微云台手持曝光延长到1/2秒，依然可以获得64%的拍摄成功率，让X50 Pro在暗光拍摄下的表现更加稳定。

运动防抖视频对比：光学防抖（左）、微云台防抖（右）

为了让传感器获得更多光线，提升感光性能，vivo对色彩滤光片和光圈都进行了优化，采用和索尼定制的专业色彩滤光片，相比普通滤光片，整体感光性能提升10%左右。这样不仅可以缩短拍摄的快门时间，抓拍到运动瞬间，也可以拍摄到画质更纯净的夜景。

微云台拍摄的夜景样片

根据vivo实验室提供的数据，微云台防抖的加入让X50Pro暗光场景的曝光能力大幅提升，部分手持场景感光性能相比X30 Pro提升高达220%。

总结

从数码防抖到光学防抖，再到今天的微云台技术，手机防抖能力上限的天花板一再被突破，这背后是vivo对于消费者需求的敏锐觉察，以及在技术研发上的不断投入。

只有不断创新，才能引领科技的进步。只有不断发觉用户应用新需求，才能找到创新正确的方向。vivo微云台的诞生，给出了一条不同以往解决防抖问题的新思路，实际上开启了手机防抖新的时代。

期待着vivo的下一个“大招”出现。

（本文首发钛媒体，作者/项欧）