La lentille liquide de l’écran pliable Mi MIX est-elle un gadget ou une technologie noire?

Après deux conférences consécutives, Xiaomi nous a apporté de nombreuses surprises, dont le "Android King" Xiaomi 11 Pro, le "Android Light" Xiaomi 11 Ultra, le premier écran pliant MIX FOLD, et des annonces très médiatisées pour entrer dans le domaine des véhicules électriques .

"Made by Xiaomi" n'est qu'une déclaration, il n'y a pas encore d'informations supplémentaires, veuillez donc d'abord cliquer ici. Les trois téléphones mobiles de Xiaomi qui ont frappé le marché haut de gamme sont en fait les protagonistes de ce "Gala de la Fête du Printemps" de Xiaomi.

Rétrospectivement, Xiaomi Mi 11 Pro et Xiaomi Mi 11 Ultra ressemblent plus à des «rois empilés», et MIX FOLD contient la «Tomorrow Technology» de Xiaomi, dont l'une est la «lentille liquide», qui est également MIX. Un point culminant de FOLD .

MIX FOLD met «l'objectif» dans le téléobjectif

Dans l'article de synthèse de la conférence Xiaomi, j'ai décrit MIX FOLD comme le "Dinghai Shenzhen" dans l'armurerie Xiaomi.

Cette façon de décrire MIX FOLD n'est pas parce qu'il a une forme de paravent non conventionnelle, mais parce qu'il a deux technologies "de première mondiale", l'une est "lentille liquide" et l'autre "flambée C1". Ces deux technologies de demain ne montrent pas seulement des muscles, mais confirment également la finalité de «l'exploration» de la série MIX.

Pour la fonction du FAI indépendant intégré Surging C1, nous pouvons avoir un certain concept, ou pour rendre le traitement d'image plus précis et plus rapide. Mais la "lentille liquide" peut être un peu "inconnue". D'un point de vue intuitif, c'est comme si Xiaomi transformait la lentille en liquide, permettant à la lumière de passer à travers le liquide pour se concentrer.

De nombreuses questions en ont découlé, telles que la façon dont le liquide incontrôlable peut transmettre avec précision la lumière au capteur, comment contrôler la déformation précise du liquide pour déplacer rapidement la position de mise au point et comment assurer la qualité d'image de la lentille liquide à l'extrême. environnements, et ainsi de suite.

▲ Gros plan de la lentille liquide MIX FOLD. Photo de: Xiaomi

Bien avant les débuts officiels de MIX FOLD, Xiaomi avait déjà publié le principe et les caractéristiques de la «lentille liquide». Il ressort des informations publiques que l'objectif liquide du MIX FOLD apporte principalement l'un des plus grands avantages, c'est-à-dire que la fonction macro est intégrée au téléobjectif.Tout en prenant en charge le zoom 30x, il a une distance de mise au point récente de 3 cm.

Nos yeux humains sont très précis et ont une forte capacité de mise au point. Grâce au contrôle du muscle ciliaire sur le cristallin, nous pouvons voir de très près ou de très loin, mais l'angle de vue reste le même.

La lentille liquide du MIX FOLD a les mêmes caractéristiques que «l'œil humain», c'est-à-dire qu'elle peut «voir de près (macro)» ou «voir loin», mais la distance focale (angle de vue) n'est pas modifiable, sinon l'objectif du téléphone devra "voir" "Neuf neuf en un". Seul le fluide transparent enveloppé dans le film est simulé comme une "lentille", et le moteur qui contrôle le changement de liquide est similaire au muscle ciliaire de l'œil humain.

Une fois que le fluide transparent dans la lentille reçoit la pression du moteur, il peut changer rapidement de forme et déterminer la mise au point pour terminer la mise au point. Ce processus est théoriquement plus rapide et plus stable que les dispositifs mécaniques traditionnels. Le liquide à l'intérieur de la lentille, selon le communiqué officiel, aura une très bonne transmission de la lumière et une très bonne résistance aux environnements extrêmes. Puisque de l'énergie est produite, il n'y a pas besoin de trop se soucier de la stabilité de la "lentille liquide".

▲ Le premier dans le module de caméra MIX FOLD est la "lentille liquide". Photo de: Xiaomi

Quant à l '«effet curatif» final, j'ai immédiatement demandé à Zhijian, qui avait expérimenté MIX FOLD sur place, et il a juste dit qu'il n'y avait pas de sensation particulière. Et ce sentiment peut être considéré comme une affirmation d'une nouvelle technologie. Après tout, "la vraie technologie vous empêche de ressentir son existence." Quant à savoir si la mise au point est plus rapide et la qualité est meilleure, vous devrez peut-être encore attendre le vrai MIX FOLD. La machine a été testée, alors restez à l'écoute.

Une lentille liquide qui n'est pas nouvelle, mais qui fleurit dans l'image en mouvement

Avant l'avènement de Xiaomi MIX FOLD, certaines industries spéciales des «lentilles liquides» étaient assez matures, mais elles n'étaient pas liées aux «images» et n'étaient pas utilisées pour l'imagerie et la prise de vue, mais plus pour la numérisation de disques.

Le scénario d'application le plus important pour ces objectifs spéciaux est la caméra de balayage sur le tapis roulant du centre de tri automatique du commerce électronique. Ils utilisent la lentille liquide pour effectuer une mise au point automatique rapide et la large plage de mise au point, qui permet de numériser rapidement des codes-barres sur des produits de différentes tailles. Il est donc enregistré dans le programme pour faciliter la gestion des stocks.

▲ Le système de mise au point automatique dynamique chargé de scanner les codes sur la bande transporteuse Image de: COGNEX

En outre, des lentilles liquides sont également utilisées dans certains microscopes pour effectuer une mise au point rapide et précise sur divers plans d'objets.

En général, dans l'industrie et dans certains domaines particuliers, les lentilles liquides ont été relativement parfaites de la fabrication à l'utilisation, et leurs principes ne sont pas très différents de ceux des "lentilles liquides" de Xiaomi. Elles sont toutes entraînées jusqu'au bord du film grâce à un moteur (pilote actuel) L'application de la pression modifie la courbure de l'électrofluide, puis achève le mouvement de la mise au point.

▲ Une lentille liquide qui modifie la courbure de l'électrofluide pour faire la mise au point. Photo de: Edmund Optics

Cependant, MIX FOLD est le premier et le seul qui applique la "lentille liquide" au capteur de la semelle extérieure et à l'image en mouvement qui nécessite des exigences d'imagerie élevées.

Dès 2010, les principaux fabricants d'imagerie Canon et Sony avaient déposé des brevets similaires aux «lentilles liquides», mais jusqu'à présent, ils n'ont pas produit en masse ni lancé de produits conceptuels correspondants. Cela peut être dû au fait que la "lentille liquide" n'a pas obtenu l'image attendue après avoir couvert le champ d'image plein cadre.

Ou pour un appareil photo plein format avec des objectifs interchangeables, l'objectif macro est à l'origine un téléobjectif. Les fonctions des deux peuvent être réalisées sous la structure mécanique d'origine, et il n'y a pas beaucoup de demande du marché pour les inciter à continuer. L'innovation, donc le projet «lentille liquide» était échoué.

En revanche, dans le domaine de l'imagerie mobile, la concurrence est beaucoup plus féroce. Sans innovation continue, il est difficile de se différencier uniquement en s'appuyant sur des composants et des algorithmes fournis par des fournisseurs en amont, et il est également difficile de prendre pied dans ce domaine. Je veux continuer à sprinter vers le marché haut de gamme. Peut-être que l'émergence des «lentilles liquides» n'est que le début, et davantage de fabricants pourraient apporter d'autres technologies «de demain» à l'avenir.

Quel est l'intérêt d'intégrer la macro dans un téléobjectif?

L'intégration de la fonction macro dans d'autres objectifs n'est pas la première du Xiaomi MIX FOLD, mais leurs directions sont différentes.

À partir de 2018, un lot de nouveaux produits phares représentés par Huawei Mate20 ont coupé l'objectif macro qui était compensé par des plaintes. Intégrez la fonction macro dans l'objectif ultra grand angle.

Cela ne repose pas seulement sur des algorithmes logiciels, mais plus important encore, sur la personnalisation au niveau matériel, de sorte que la distance de mise au point ultra grand angle puisse être aussi proche que 2 cm, afin de réaliser une prise de vue macro.

L'intégration de la macro dans l'objectif ultra grand angle simplifie non seulement le module de caméra arrière, mais améliore également la capacité du téléphone portable à prendre des macros. Après tout, le très grand angle et la résolution du pixel élevé sont meilleurs que l'objectif macro commun de 2 à 5 millions de pixels.

De nos jours, la prise en charge de l'ultra grand angle pour la prise de vue macro est une caractéristique commune, et elle est suffisamment mature pour être décentralisée vers les modèles de milieu de gamme. Pourquoi Xiaomi MIX FOLD doit-il passer beaucoup de temps pour proposer un "objectif liquide" qui combine un objectif macro et un téléobjectif en un seul?

Tout d'abord, nous devons comprendre la relation entre les objectifs macro et les téléobjectifs. Les amis qui connaissent les objectifs de caméra savent que les objectifs macro sont en fait des téléobjectifs. Par exemple, l'objectif «Hundred Micro» de Canon et l'objectif Sony FE 90 mm sont des objectifs macro classiques.

▲ Prise avec Canon Baiwei. Photo de: Ery Budi Nurhudha

Du point de vue de la distance focale, un objectif de plus de 50 mm peut être appelé téléobjectif. Un téléobjectif peut-il être utilisé pour la prise de vue macro? La réponse n'est pas nécessairement: le cœur du problème réside dans la distance de mise au point la plus proche.

Le téléobjectif du téléphone portable est limité par la structure de l'objectif et il est difficile de faire la mise au point sur le sujet à courte distance. Croyez-le ou non, allumez le téléobjectif et prenez la photo avec votre doigt. Lorsque la distance est trop proche, le téléphone se défocalise ou passe automatiquement à l'appareil photo principal pour le recadrage numérique.

Afin de réaliser des prises de vue macro avec des téléobjectifs, les téléphones portables tels que Redmi K30 Pro et Xiaomi 11 ont tous personnalisé leurs objectifs afin que la plage de mise au point de leurs téléobjectifs macro soit limitée à 3-7 cm.

En conséquence, ce téléobjectif ne peut filmer que des macros, pas des scènes éloignées. Si vous voulez photographier loin, vous ne pouvez compter que sur le recadrage numérique de l'appareil photo principal.

▲ Le téléobjectif macro du Redmi K30 Extreme Commemorative Edition

La lentille liquide du Mi MIX FOLD résout très bien le problème de mise au point du téléobjectif du téléphone portable. En termes simples, il peut prendre des photos nettes de près et de loin.

Et le but de la recherche et du développement de Xiaomi sur cet objectif n'est pas seulement de vendre des concepts, d'afficher des capacités techniques et d'établir une différenciation. Parce que la prise de vue macro avec le téléobjectif présente de nombreux avantages par rapport à l'ultra grand angle.

Tout d'abord, en raison de l'augmentation exponentielle de la distance focale, la prise de vue macro à l'extrémité téléobjectif a un grossissement plus important que le super grand angle à la même position. Le sujet peut être agrandi dans le viseur.

▲ Photo de: Zhihu

Deuxièmement, la prise de vue macro à l'extrémité téléobjectif peut obtenir une meilleure sensation de compression et une profondeur de champ plus faible. En d'autres termes, le sujet peut être plus proéminent, l'image est plus concise et le flou d'arrière-plan est meilleur.

Non seulement il peut enregistrer la position d'un objectif, mais il peut également obtenir une meilleure prise de vue macro.C'est le sens de l'objectif liquide Xiaomi actuel.

Comment les téléphones portables peuvent-ils revenir à «l'ère du single shot»?

Pour être honnête, quand j'ai vu pour la première fois l'affiche de la lentille liquide Xiaomi et entendu parler de ce concept, j'ai pensé qu'il utilisait la «technologie noire» pour obtenir un zoom optique continu.

Il y a beaucoup d'amis qui ont les mêmes idées que moi. Je pensais que cette technologie pouvait «éliminer» les nombreuses caméras à l'arrière du téléphone portable et utiliser un seul objectif pour réaliser une prise de vue en pleine mise au point du grand angle au téléobjectif. Mais plus tard, j'ai trouvé que l'imagination était trop bonne et que la lentille liquide était principalement utilisée pour résoudre le problème de mise au point.

Alors, comment les téléphones portables peuvent-ils revenir aux prises de vue uniques tout en préservant l'expérience photographique actuelle? Cela nécessite l'idée d'utiliser un objectif zoom pour appareil photo. Par exemple, l'Asus Hawkeye ZenFone Zoom sorti en 2015. La lentille unique derrière elle peut atteindre un zoom optique trois fois plus élevé (28 mm-84 mm).

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Bien qu'il réalise un zoom continu, l'épaisseur du module d'objectif est toujours contrôlée dans les 12 mm.Le secret réside dans la structure du périscope. ASUS a placé le module d'objectif parallèlement au fuselage et a réfracté la scène dans le capteur à travers deux ensembles de prismes, résolvant ainsi le problème de l'épaisseur du fuselage.

Ensuite, grâce au moteur du module d'objectif, l'objectif est contrôlé pour se déplacer d'avant en arrière pour obtenir un zoom optique continu.

Cela semble être une excellente solution. Mais qu'en est-il de l'expérience produit? Notre plus grande impression à l'époque était la vitesse d'imagerie lente, le délai d'obturation élevé et la qualité de l'image ne peut être décrite que comme insatisfaisante.

Si vous mettez cette solution aujourd'hui, peut-être avec le support de capteurs de semelle extérieure, de SoC plus avancés et de photographie informatique, le problème de qualité d'image peut être résolu efficacement. On peut dire qu'il est né à la mauvaise époque.

Il est à noter que la distance de mise au point la plus courte de ce téléphone à l'extrémité grand angle est de 5 cm et que lors de l'utilisation du téléobjectif, la distance de mise au point la plus courte est de 30 cm. Si la technologie d'objectif liquide peut être appliquée, elle peut peut-être également réaliser une prise de vue macro de 5 cm au téléobjectif.

Semblable à la solution ASUS ZenFone Zoom, vivo propose un objectif capable d'atteindre un zoom optique 5-7,5x sur l'APEX 2020. Il intègre une "combinaison d'objectifs à quatre groupes" fixe à deux groupes et mobile à deux groupes pour assurer une qualité d'image élevée sous un zoom continu.

Afin d'atteindre une épaisseur de corps de 8,8 mm, la capacité de la batterie de l'APEX 2020 n'est que de 2000 mAh. On voit que le module de lentille à zoom optique continu est si grand qu'il est actuellement difficile à appliquer à grande échelle.

▲ L'expérience de zoom de l'APEX 2020

En juin de l'année dernière, l'OFILM a annoncé avoir développé le module de zoom continu périscope le plus fin de l'histoire. L'épaisseur n'est que de 5,9 mm.

L'objectif de ce module est composé de 3 groupes de "1GMO6P", la distance focale équivalente atteint 85 ~ 170mm, et l'ouverture est F3.1 ~ 5.1. Si la distance focale de l'appareil photo principal est de 28 mm, cet objectif équivaut à un zoom optique continu de 3 à 7 fois.

Cependant, si le module de zoom périscope doit être appliqué aux téléphones mobiles à grande échelle, il y a encore de nombreuses façons de procéder. Tels que la qualité de l'image, la difficulté d'assemblage, le coût, etc.

Mais ce genre de programme fait toujours hâte aux gens. Peut-être que dans un proche avenir, nous pourrons voir un téléphone portable équipé d'une lentille liquide + module de zoom périscope. Lorsque les deux «technologies noires» seront combinées, un nouveau monde s'ouvrira à l'arrière du téléphone.

Auteur: Du Yuan best man, obtenez un nouveau mot

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