“快板聲”帶來的科普 手機鏡頭防抖模組有哪些

近期智能手機攝像頭 “打快板”在微博上火了起來。事情的緣由是某旗艦手機晃動手機后會出現“噠噠噠”的聲音，而這種聲音被同行戲稱為“快板聲”，這里的“快板聲”實際是鏡頭防抖模組的晃動聲，那么鏡頭防抖為什么會出現聲音？鏡頭防抖有哪些類型？今天我們就探究這個問題。

01手機拍照為什么需要防抖？

眾所周知，我們使用手機拍照的過程中都會讓手機產生位移，為了防止拍出的照片“糊”掉，影像系統中的防抖機制會在拍攝的過程中介入。目前手機中的防抖機制主要為光學防抖和（OIS）電子防抖（EIS）兩大類。

光學防抖（OIS）

光學防抖的簡寫OIS為Optical image stabilization的縮寫。這種防抖的實現原理是通過鏡頭的浮動實現糾正畫面的效果，實現原理為利用手機內部的陀螺儀檢測移動，通過處理器的識別及時補償鏡頭移動，從而有效克服外力導致的拍攝畫面模糊。

光學防抖原理

實際使用中，手機光學防抖在弱光環境、變焦和運動中拍攝的過程中有較好的防抖體驗。但對于手機來說，單純擁有光學防抖不完全能夠拍出好照片，電子防抖在拍攝中的作用也很重要。

電子防抖（EIS）

電子防抖準確來說是一種軟件性的防抖技術，主要是通過軟件層面的設計實現對于拍攝過程中的補償。當拍攝畫面“糊”了后，電子防抖算法會對模糊部分進行補償。

從光學防抖和電子防抖的實際工作原理來看，光學防抖起的作用會更大一些，另外從實際的拆機來看，手機的傳感器集成度越來越高，光學防抖從鏡頭防抖+傳感器防抖發展為一體式防抖，防抖機制直接融合為鏡頭+傳感器一體式防抖，提升防抖性能的同時也降低了大批量生產的難度。而手機晃動產生的聲音主要來自光學防抖。

02目前主流的光學防抖方案

目前市面上主流的 OIS 光學防抖方案有三種：分別是懸絲結構防抖、滾珠結構防抖和記憶金屬式光學防抖。

懸絲結構防抖

懸絲結構防抖是手機中最廣泛采用的光學防抖技術。具體原理是鏡頭組件通過4根等長的懸絲固定在用電磁場懸掛起來的平面穩定架上，從正面看上去傳感器就像是被懸絲掛起來一樣，懸絲通電后在磁場作用力下可以沿任意方向移動（移動方向、距離一般由手機芯片、陀螺儀等運算得出），懸絲結構的位移一般控制在正負100微米以內。

懸絲結構原理與單反相機光學防抖原理一致，但手機攝像頭體積要比相機小很多，懸絲的長度短，懸絲結構很容易實現X軸、Y軸移動，但Z軸移動（鏡頭前后移動）時需要AF對焦馬達作相應運動來進行補償。整體靈活性不足，體積也難以被控制。另外，磁性配件也可能會對懸絲式防抖造成影響。

滾珠結構防抖

滾珠結構防抖可以說是針對懸絲防抖結構的不足而開發的，滾珠結構防抖去掉了懸絲結構，將其替換為X軸、Y軸上的兩層滾珠滑軌結構，解決了傳統懸絲結構防抖進行Z軸防抖是需要對焦馬達參與的問題。滾珠結構防抖的工作原理是由滾珠帶動整個鏡頭模組進行防抖，工作過程中Z軸方向與圖像傳感器的距離不變。

滾珠結構防抖示意圖

相較于懸絲結構防抖，滾珠結構防抖的技術優勢體現在：可以做出更大幅度的補償角度；位移控制更精準、靈敏度更高、穩定性更強；功耗更低；可靠性更強：滑軌結構可控性強、磨損小、元件強度更大、故障率更低；同時攝像頭的厚度更容易控制。目前中高端手機多采用這種防抖結構。

記憶金屬式光學防抖

記憶金屬式光學防抖結構圖

記憶金屬式光學防抖，顧名思義，這是通通過調節記憶金屬的溫度來控制鏡頭移動的光學防抖方式。這項技術首發搭載于P30 Pro，P30 Pro超大主攝傳感器如果用傳統光學防抖技術，那么傳感器的體積無法得到控制，傳感器對于光學防抖的反饋的靈敏度也會降低，同時記憶金屬式防抖防抖帶來的另一好處是傳感器整體重量得到有效控制。

傳統懸絲防抖運動（圖左、圖中）和記憶金屬式防抖運動（圖右）

記憶金屬式光學防抖的防抖過程中轉動整個鏡頭模組而不是僅轉動鏡頭，當整個模組在防抖運動時，鏡頭和感光芯片的位置保持相對一致的位置，這樣帶來的優勢是在防抖過程中畫質沒有太多變化，且圖片邊緣畫質沒有明顯降低。

傳統懸絲防抖（圖左）和記憶金屬防抖（圖右）體積對比

記憶金屬式防抖能夠快速實現精準防抖的原因在于記憶金屬形變力量是超越普通懸絲式防抖百倍甚至千倍的存在。值得注意的是，記憶金屬式防抖的驅動馬達為直徑極小的金屬絲，在手機傳感器越來越大的今天，記憶金屬式防抖越來越適應智能手機的發展潮流。

總結

以上三種主流光學防抖在設計之初就會預留移動的空間，光學防抖在不通電的情況下晃動會發出聲音，而這種聲音在開啟后置影像系統后，因為光學防抖機制工作的原因，就沒有“快板聲”。曾經諾基亞1020的宣傳語用“能讓拍照更清晰的聲音”來形容這種聲音的作用。

總結下，手機能不能“打快板”和手機質量沒有關聯。“快板聲”是光學防抖結構留有空隙晃動發聲，而大多數設置光學防抖的手機均能聽到“快板聲”，但手機“快板聲”小和聽不到“快板聲”并不意味著手機沒有光學防抖，如果能聽到“快板聲”則意味著光學防抖實實在在存在手機內部。

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