在VLOG盛行的大背景下，器材小型化是必然趨勢之一，但無論從電子還是光學的角度出發，小型化都意味著在賺取便攜性優勢的前提下進行諸多的設計權衡甚至妥協，而在此基礎上如果還要加上嚴格的三防標準，以及1英寸級大底（目前便攜性VLOG相機多為1/2.3英寸）及對應尺寸的鏡頭來保證畫質，運動相機的設計難度無疑又會明顯提升好些檔次，在成本限制下幾乎一定會呈現比較明顯的應用傾向性（也就是優缺點明顯，專機專用），那麼具體來說會有怎樣的設計？這就是今天打算聊的話題。
從光學說起吧，大多運動相機主要看點都是功能，並不會給出具體的光學設計，但對於像高相對較高的大底系統來說，光學設計是很重要的，而利於小型化設計的結構裡，Tessar應該是最有名的那一個了，先看結構圖：
在VLOG盛行的大背景下，器材小型化是必然趨勢之一，但無論從電子還是光學的角度出發，小型化都意味著在賺取便攜性優勢的前提下進行諸多的設計權衡甚至妥協，而在此基礎上如果還要加上嚴格的三防標準，以及1英寸級大底（目前便攜性VLOG相機多為1/2.3英寸）及對應尺寸的鏡頭來保證畫質，運動相機的設計難度無疑又會明顯提升好些檔次，在成本限制下幾乎一定會呈現比較明顯的應用傾向性（也就是優缺點明顯，專機專用），那麼具體來說會有怎樣的設計？這就是今天打算聊的話題。
從光學說起吧，大多運動相機主要看點都是功能，並不會給出具體的光學設計，但對於像高相對較高的大底系統來說，光學設計是很重要的，而利於小型化設計的結構裡，Tessar應該是最有名的那一個了，先看結構圖：
1-1-2型結構，前兩組正負分離，所產生的像差由後組負正膠合組進行校正，可以看到傳統Tessar是對稱型結構，這意味著倍率像差在玻璃選型適宜的情況下比較容易校正（原始設計的第1/4是相同的高折射率玻璃，第2/3為不同牌號的低折射率玻璃），但軸向像差會相對放大。關於Tessar小尺寸設計的傳言多少不太準確，需要細化解讀：首先Tessar的4片型結構確實是非常簡單，但有2個問題，首先是選用一般玻璃的情況下鏡後距很長，隨便跑一個光線追跡，不難發現全畫幅像場45mm F2.8的Tessar結構鏡後距可長達36mm：
在VLOG盛行的大背景下，器材小型化是必然趨勢之一，但無論從電子還是光學的角度出發，小型化都意味著在賺取便攜性優勢的前提下進行諸多的設計權衡甚至妥協，而在此基礎上如果還要加上嚴格的三防標準，以及1英寸級大底（目前便攜性VLOG相機多為1/2.3英寸）及對應尺寸的鏡頭來保證畫質，運動相機的設計難度無疑又會明顯提升好些檔次，在成本限制下幾乎一定會呈現比較明顯的應用傾向性（也就是優缺點明顯，專機專用），那麼具體來說會有怎樣的設計？這就是今天打算聊的話題。
從光學說起吧，大多運動相機主要看點都是功能，並不會給出具體的光學設計，但對於像高相對較高的大底系統來說，光學設計是很重要的，而利於小型化設計的結構裡，Tessar應該是最有名的那一個了，先看結構圖：
1-1-2型結構，前兩組正負分離，所產生的像差由後組負正膠合組進行校正，可以看到傳統Tessar是對稱型結構，這意味著倍率像差在玻璃選型適宜的情況下比較容易校正（原始設計的第1/4是相同的高折射率玻璃，第2/3為不同牌號的低折射率玻璃），但軸向像差會相對放大。關於Tessar小尺寸設計的傳言多少不太準確，需要細化解讀：首先Tessar的4片型結構確實是非常簡單，但有2個問題，首先是選用一般玻璃的情況下鏡後距很長，隨便跑一個光線追跡，不難發現全畫幅像場45mm F2.8的Tessar結構鏡後距可長達36mm：
即便縮放到1英寸級也會有相當的長度，這對於傳統相機來說沒什麼問題，但顯然與需要鏡尾緊貼傳感器的小型化設計存在矛盾，從光學設計來說，假設2塊透鏡焦距F1和F2，軸上間隔為D，那麼這個系統的鏡後距BFL可以這麼計算：
在VLOG盛行的大背景下，器材小型化是必然趨勢之一，但無論從電子還是光學的角度出發，小型化都意味著在賺取便攜性優勢的前提下進行諸多的設計權衡甚至妥協，而在此基礎上如果還要加上嚴格的三防標準，以及1英寸級大底（目前便攜性VLOG相機多為1/2.3英寸）及對應尺寸的鏡頭來保證畫質，運動相機的設計難度無疑又會明顯提升好些檔次，在成本限制下幾乎一定會呈現比較明顯的應用傾向性（也就是優缺點明顯，專機專用），那麼具體來說會有怎樣的設計？這就是今天打算聊的話題。
從光學說起吧，大多運動相機主要看點都是功能，並不會給出具體的光學設計，但對於像高相對較高的大底系統來說，光學設計是很重要的，而利於小型化設計的結構裡，Tessar應該是最有名的那一個了，先看結構圖：
1-1-2型結構，前兩組正負分離，所產生的像差由後組負正膠合組進行校正，可以看到傳統Tessar是對稱型結構，這意味著倍率像差在玻璃選型適宜的情況下比較容易校正（原始設計的第1/4是相同的高折射率玻璃，第2/3為不同牌號的低折射率玻璃），但軸向像差會相對放大。關於Tessar小尺寸設計的傳言多少不太準確，需要細化解讀：首先Tessar的4片型結構確實是非常簡單，但有2個問題，首先是選用一般玻璃的情況下鏡後距很長，隨便跑一個光線追跡，不難發現全畫幅像場45mm F2.8的Tessar結構鏡後距可長達36mm：
即便縮放到1英寸級也會有相當的長度，這對於傳統相機來說沒什麼問題，但顯然與需要鏡尾緊貼傳感器的小型化設計存在矛盾，從光學設計來說，假設2塊透鏡焦距F1和F2，軸上間隔為D，那麼這個系統的鏡後距BFL可以這麼計算：
所以簡單來說，在不改結構的前提下解決鏡後距方法就是採用面型曲率和光焦度更大的鏡組，但這會引發比較明顯的像差問題，因此還需要在結構中引入額外的鏡片，並加入非球面工藝進行改善，不過小型化設計導致的邊緣照度下降依然會比較明顯，所以RX0 M2的RAW文件不難看出有一定幅度暗角。
因此這類設計往往傾向於採用小光圈，比如F4，但即便如此，也很依賴機內對邊緣進行增益，這就會導致噪聲。而說到光圈，小型化的另一個設計特點就是將固定形狀的光闌放在鏡組最前端（手機鏡頭也是如此設計），這樣既能降低結構複雜度，同時也讓鏡組設計更自由，但代價就是光圈不可調：
在VLOG盛行的大背景下，器材小型化是必然趨勢之一，但無論從電子還是光學的角度出發，小型化都意味著在賺取便攜性優勢的前提下進行諸多的設計權衡甚至妥協，而在此基礎上如果還要加上嚴格的三防標準，以及1英寸級大底（目前便攜性VLOG相機多為1/2.3英寸）及對應尺寸的鏡頭來保證畫質，運動相機的設計難度無疑又會明顯提升好些檔次，在成本限制下幾乎一定會呈現比較明顯的應用傾向性（也就是優缺點明顯，專機專用），那麼具體來說會有怎樣的設計？這就是今天打算聊的話題。
從光學說起吧，大多運動相機主要看點都是功能，並不會給出具體的光學設計，但對於像高相對較高的大底系統來說，光學設計是很重要的，而利於小型化設計的結構裡，Tessar應該是最有名的那一個了，先看結構圖：
1-1-2型結構，前兩組正負分離，所產生的像差由後組負正膠合組進行校正，可以看到傳統Tessar是對稱型結構，這意味著倍率像差在玻璃選型適宜的情況下比較容易校正（原始設計的第1/4是相同的高折射率玻璃，第2/3為不同牌號的低折射率玻璃），但軸向像差會相對放大。關於Tessar小尺寸設計的傳言多少不太準確，需要細化解讀：首先Tessar的4片型結構確實是非常簡單，但有2個問題，首先是選用一般玻璃的情況下鏡後距很長，隨便跑一個光線追跡，不難發現全畫幅像場45mm F2.8的Tessar結構鏡後距可長達36mm：
即便縮放到1英寸級也會有相當的長度，這對於傳統相機來說沒什麼問題，但顯然與需要鏡尾緊貼傳感器的小型化設計存在矛盾，從光學設計來說，假設2塊透鏡焦距F1和F2，軸上間隔為D，那麼這個系統的鏡後距BFL可以這麼計算：
所以簡單來說，在不改結構的前提下解決鏡後距方法就是採用面型曲率和光焦度更大的鏡組，但這會引發比較明顯的像差問題，因此還需要在結構中引入額外的鏡片，並加入非球面工藝進行改善，不過小型化設計導致的邊緣照度下降依然會比較明顯，所以RX0 M2的RAW文件不難看出有一定幅度暗角。
因此這類設計往往傾向於採用小光圈，比如F4，但即便如此，也很依賴機內對邊緣進行增益，這就會導致噪聲。而說到光圈，小型化的另一個設計特點就是將固定形狀的光闌放在鏡組最前端（手機鏡頭也是如此設計），這樣既能降低結構複雜度，同時也讓鏡組設計更自由，但代價就是光圈不可調：
其實從結構來說Sonnar甚至雙高斯都有短後截距的設計方案，但這些結構需要更厚的鏡組，這會對接下來的這個問題造成比較明顯的影響：最短對焦距離。無論Tessar還是其他結構，侷限的小尺寸空間決定了它只能做整組移動對焦，而且只能在相當小的空間內進行移動，根據高斯成像公式：
在VLOG盛行的大背景下，器材小型化是必然趨勢之一，但無論從電子還是光學的角度出發，小型化都意味著在賺取便攜性優勢的前提下進行諸多的設計權衡甚至妥協，而在此基礎上如果還要加上嚴格的三防標準，以及1英寸級大底（目前便攜性VLOG相機多為1/2.3英寸）及對應尺寸的鏡頭來保證畫質，運動相機的設計難度無疑又會明顯提升好些檔次，在成本限制下幾乎一定會呈現比較明顯的應用傾向性（也就是優缺點明顯，專機專用），那麼具體來說會有怎樣的設計？這就是今天打算聊的話題。
從光學說起吧，大多運動相機主要看點都是功能，並不會給出具體的光學設計，但對於像高相對較高的大底系統來說，光學設計是很重要的，而利於小型化設計的結構裡，Tessar應該是最有名的那一個了，先看結構圖：
1-1-2型結構，前兩組正負分離，所產生的像差由後組負正膠合組進行校正，可以看到傳統Tessar是對稱型結構，這意味著倍率像差在玻璃選型適宜的情況下比較容易校正（原始設計的第1/4是相同的高折射率玻璃，第2/3為不同牌號的低折射率玻璃），但軸向像差會相對放大。關於Tessar小尺寸設計的傳言多少不太準確，需要細化解讀：首先Tessar的4片型結構確實是非常簡單，但有2個問題，首先是選用一般玻璃的情況下鏡後距很長，隨便跑一個光線追跡，不難發現全畫幅像場45mm F2.8的Tessar結構鏡後距可長達36mm：
即便縮放到1英寸級也會有相當的長度，這對於傳統相機來說沒什麼問題，但顯然與需要鏡尾緊貼傳感器的小型化設計存在矛盾，從光學設計來說，假設2塊透鏡焦距F1和F2，軸上間隔為D，那麼這個系統的鏡後距BFL可以這麼計算：
所以簡單來說，在不改結構的前提下解決鏡後距方法就是採用面型曲率和光焦度更大的鏡組，但這會引發比較明顯的像差問題，因此還需要在結構中引入額外的鏡片，並加入非球面工藝進行改善，不過小型化設計導致的邊緣照度下降依然會比較明顯，所以RX0 M2的RAW文件不難看出有一定幅度暗角。
因此這類設計往往傾向於採用小光圈，比如F4，但即便如此，也很依賴機內對邊緣進行增益，這就會導致噪聲。而說到光圈，小型化的另一個設計特點就是將固定形狀的光闌放在鏡組最前端（手機鏡頭也是如此設計），這樣既能降低結構複雜度，同時也讓鏡組設計更自由，但代價就是光圈不可調：
其實從結構來說Sonnar甚至雙高斯都有短後截距的設計方案，但這些結構需要更厚的鏡組，這會對接下來的這個問題造成比較明顯的影響：最短對焦距離。無論Tessar還是其他結構，侷限的小尺寸空間決定了它只能做整組移動對焦，而且只能在相當小的空間內進行移動，根據高斯成像公式：
及垂軸放大倍率m為：
在VLOG盛行的大背景下，器材小型化是必然趨勢之一，但無論從電子還是光學的角度出發，小型化都意味著在賺取便攜性優勢的前提下進行諸多的設計權衡甚至妥協，而在此基礎上如果還要加上嚴格的三防標準，以及1英寸級大底（目前便攜性VLOG相機多為1/2.3英寸）及對應尺寸的鏡頭來保證畫質，運動相機的設計難度無疑又會明顯提升好些檔次，在成本限制下幾乎一定會呈現比較明顯的應用傾向性（也就是優缺點明顯，專機專用），那麼具體來說會有怎樣的設計？這就是今天打算聊的話題。
從光學說起吧，大多運動相機主要看點都是功能，並不會給出具體的光學設計，但對於像高相對較高的大底系統來說，光學設計是很重要的，而利於小型化設計的結構裡，Tessar應該是最有名的那一個了，先看結構圖：
1-1-2型結構，前兩組正負分離，所產生的像差由後組負正膠合組進行校正，可以看到傳統Tessar是對稱型結構，這意味著倍率像差在玻璃選型適宜的情況下比較容易校正（原始設計的第1/4是相同的高折射率玻璃，第2/3為不同牌號的低折射率玻璃），但軸向像差會相對放大。關於Tessar小尺寸設計的傳言多少不太準確，需要細化解讀：首先Tessar的4片型結構確實是非常簡單，但有2個問題，首先是選用一般玻璃的情況下鏡後距很長，隨便跑一個光線追跡，不難發現全畫幅像場45mm F2.8的Tessar結構鏡後距可長達36mm：
即便縮放到1英寸級也會有相當的長度，這對於傳統相機來說沒什麼問題，但顯然與需要鏡尾緊貼傳感器的小型化設計存在矛盾，從光學設計來說，假設2塊透鏡焦距F1和F2，軸上間隔為D，那麼這個系統的鏡後距BFL可以這麼計算：
所以簡單來說，在不改結構的前提下解決鏡後距方法就是採用面型曲率和光焦度更大的鏡組，但這會引發比較明顯的像差問題，因此還需要在結構中引入額外的鏡片，並加入非球面工藝進行改善，不過小型化設計導致的邊緣照度下降依然會比較明顯，所以RX0 M2的RAW文件不難看出有一定幅度暗角。
因此這類設計往往傾向於採用小光圈，比如F4，但即便如此，也很依賴機內對邊緣進行增益，這就會導致噪聲。而說到光圈，小型化的另一個設計特點就是將固定形狀的光闌放在鏡組最前端（手機鏡頭也是如此設計），這樣既能降低結構複雜度，同時也讓鏡組設計更自由，但代價就是光圈不可調：
其實從結構來說Sonnar甚至雙高斯都有短後截距的設計方案，但這些結構需要更厚的鏡組，這會對接下來的這個問題造成比較明顯的影響：最短對焦距離。無論Tessar還是其他結構，侷限的小尺寸空間決定了它只能做整組移動對焦，而且只能在相當小的空間內進行移動，根據高斯成像公式：
及垂軸放大倍率m為：
不難看出，全組對焦時焦距f為恆定值，放大倍率與像距v為正比關係：像距越大，物距u越短，對焦距離就越近，放大倍率越大。但受限的整組對焦移動空間意味著v的變量範圍也很侷限（所以鏡片不宜過多），放大倍率難以做大，最近對焦距離受限。改進的方法只能是增加鏡頭位移量來實現，而好就好在1英寸像場足夠小，這個改動不需要特別大就能實現，比如索尼RX0 M2就從非常不實用的50cm縮短到了相對合理的20cm。不過作為對比，廣角端同為等效24mm的RX100 M7可以做到更實用的8cm，這就是結構限制的區別所在。
除此之外，整組對焦意味著在對焦過程中完全沒有補償焦距的措施（可以回顧上一個公式，對焦過程也就是改變v值，想要m不變，就需要動態補償f），所以比如RX0 M2對焦20cm和無限遠的像高就有明顯的差別：
在VLOG盛行的大背景下，器材小型化是必然趨勢之一，但無論從電子還是光學的角度出發，小型化都意味著在賺取便攜性優勢的前提下進行諸多的設計權衡甚至妥協，而在此基礎上如果還要加上嚴格的三防標準，以及1英寸級大底（目前便攜性VLOG相機多為1/2.3英寸）及對應尺寸的鏡頭來保證畫質，運動相機的設計難度無疑又會明顯提升好些檔次，在成本限制下幾乎一定會呈現比較明顯的應用傾向性（也就是優缺點明顯，專機專用），那麼具體來說會有怎樣的設計？這就是今天打算聊的話題。
從光學說起吧，大多運動相機主要看點都是功能，並不會給出具體的光學設計，但對於像高相對較高的大底系統來說，光學設計是很重要的，而利於小型化設計的結構裡，Tessar應該是最有名的那一個了，先看結構圖：
1-1-2型結構，前兩組正負分離，所產生的像差由後組負正膠合組進行校正，可以看到傳統Tessar是對稱型結構，這意味著倍率像差在玻璃選型適宜的情況下比較容易校正（原始設計的第1/4是相同的高折射率玻璃，第2/3為不同牌號的低折射率玻璃），但軸向像差會相對放大。關於Tessar小尺寸設計的傳言多少不太準確，需要細化解讀：首先Tessar的4片型結構確實是非常簡單，但有2個問題，首先是選用一般玻璃的情況下鏡後距很長，隨便跑一個光線追跡，不難發現全畫幅像場45mm F2.8的Tessar結構鏡後距可長達36mm：
即便縮放到1英寸級也會有相當的長度，這對於傳統相機來說沒什麼問題，但顯然與需要鏡尾緊貼傳感器的小型化設計存在矛盾，從光學設計來說，假設2塊透鏡焦距F1和F2，軸上間隔為D，那麼這個系統的鏡後距BFL可以這麼計算：
所以簡單來說，在不改結構的前提下解決鏡後距方法就是採用面型曲率和光焦度更大的鏡組，但這會引發比較明顯的像差問題，因此還需要在結構中引入額外的鏡片，並加入非球面工藝進行改善，不過小型化設計導致的邊緣照度下降依然會比較明顯，所以RX0 M2的RAW文件不難看出有一定幅度暗角。
因此這類設計往往傾向於採用小光圈，比如F4，但即便如此，也很依賴機內對邊緣進行增益，這就會導致噪聲。而說到光圈，小型化的另一個設計特點就是將固定形狀的光闌放在鏡組最前端（手機鏡頭也是如此設計），這樣既能降低結構複雜度，同時也讓鏡組設計更自由，但代價就是光圈不可調：
其實從結構來說Sonnar甚至雙高斯都有短後截距的設計方案，但這些結構需要更厚的鏡組，這會對接下來的這個問題造成比較明顯的影響：最短對焦距離。無論Tessar還是其他結構，侷限的小尺寸空間決定了它只能做整組移動對焦，而且只能在相當小的空間內進行移動，根據高斯成像公式：
及垂軸放大倍率m為：
不難看出，全組對焦時焦距f為恆定值，放大倍率與像距v為正比關係：像距越大，物距u越短，對焦距離就越近，放大倍率越大。但受限的整組對焦移動空間意味著v的變量範圍也很侷限（所以鏡片不宜過多），放大倍率難以做大，最近對焦距離受限。改進的方法只能是增加鏡頭位移量來實現，而好就好在1英寸像場足夠小，這個改動不需要特別大就能實現，比如索尼RX0 M2就從非常不實用的50cm縮短到了相對合理的20cm。不過作為對比，廣角端同為等效24mm的RX100 M7可以做到更實用的8cm，這就是結構限制的區別所在。
除此之外，整組對焦意味著在對焦過程中完全沒有補償焦距的措施（可以回顧上一個公式，對焦過程也就是改變v值，想要m不變，就需要動態補償f），所以比如RX0 M2對焦20cm和無限遠的像高就有明顯的差別：
還有一點，RX0系列的鏡頭像場其實也沒有完全覆蓋整個13.2x8.8的1英寸底，只覆蓋了11.57x7.7（1/1.14英寸）左右，有效像素總數1530萬，所以它等效全畫幅24mm的鏡頭物理焦距為7.9mm，而非標準1英寸像場的9mm，這也為整體體型的妥協。
當然，在小型化機身上做大底的好處顯而易見：明顯更高的單幀信噪比和動態範圍，在使用相同的補償算法時也能保持優勢（比如多幀），事實上RX0 M2無論靜態照片素質挺不錯，傳感器動態範圍屬IMX383的應有水準（雖然有裁切）：
在VLOG盛行的大背景下，器材小型化是必然趨勢之一，但無論從電子還是光學的角度出發，小型化都意味著在賺取便攜性優勢的前提下進行諸多的設計權衡甚至妥協，而在此基礎上如果還要加上嚴格的三防標準，以及1英寸級大底（目前便攜性VLOG相機多為1/2.3英寸）及對應尺寸的鏡頭來保證畫質，運動相機的設計難度無疑又會明顯提升好些檔次，在成本限制下幾乎一定會呈現比較明顯的應用傾向性（也就是優缺點明顯，專機專用），那麼具體來說會有怎樣的設計？這就是今天打算聊的話題。
從光學說起吧，大多運動相機主要看點都是功能，並不會給出具體的光學設計，但對於像高相對較高的大底系統來說，光學設計是很重要的，而利於小型化設計的結構裡，Tessar應該是最有名的那一個了，先看結構圖：
1-1-2型結構，前兩組正負分離，所產生的像差由後組負正膠合組進行校正，可以看到傳統Tessar是對稱型結構，這意味著倍率像差在玻璃選型適宜的情況下比較容易校正（原始設計的第1/4是相同的高折射率玻璃，第2/3為不同牌號的低折射率玻璃），但軸向像差會相對放大。關於Tessar小尺寸設計的傳言多少不太準確，需要細化解讀：首先Tessar的4片型結構確實是非常簡單，但有2個問題，首先是選用一般玻璃的情況下鏡後距很長，隨便跑一個光線追跡，不難發現全畫幅像場45mm F2.8的Tessar結構鏡後距可長達36mm：
即便縮放到1英寸級也會有相當的長度，這對於傳統相機來說沒什麼問題，但顯然與需要鏡尾緊貼傳感器的小型化設計存在矛盾，從光學設計來說，假設2塊透鏡焦距F1和F2，軸上間隔為D，那麼這個系統的鏡後距BFL可以這麼計算：
所以簡單來說，在不改結構的前提下解決鏡後距方法就是採用面型曲率和光焦度更大的鏡組，但這會引發比較明顯的像差問題，因此還需要在結構中引入額外的鏡片，並加入非球面工藝進行改善，不過小型化設計導致的邊緣照度下降依然會比較明顯，所以RX0 M2的RAW文件不難看出有一定幅度暗角。
因此這類設計往往傾向於採用小光圈，比如F4，但即便如此，也很依賴機內對邊緣進行增益，這就會導致噪聲。而說到光圈，小型化的另一個設計特點就是將固定形狀的光闌放在鏡組最前端（手機鏡頭也是如此設計），這樣既能降低結構複雜度，同時也讓鏡組設計更自由，但代價就是光圈不可調：
其實從結構來說Sonnar甚至雙高斯都有短後截距的設計方案，但這些結構需要更厚的鏡組，這會對接下來的這個問題造成比較明顯的影響：最短對焦距離。無論Tessar還是其他結構，侷限的小尺寸空間決定了它只能做整組移動對焦，而且只能在相當小的空間內進行移動，根據高斯成像公式：
及垂軸放大倍率m為：
不難看出，全組對焦時焦距f為恆定值，放大倍率與像距v為正比關係：像距越大，物距u越短，對焦距離就越近，放大倍率越大。但受限的整組對焦移動空間意味著v的變量範圍也很侷限（所以鏡片不宜過多），放大倍率難以做大，最近對焦距離受限。改進的方法只能是增加鏡頭位移量來實現，而好就好在1英寸像場足夠小，這個改動不需要特別大就能實現，比如索尼RX0 M2就從非常不實用的50cm縮短到了相對合理的20cm。不過作為對比，廣角端同為等效24mm的RX100 M7可以做到更實用的8cm，這就是結構限制的區別所在。
除此之外，整組對焦意味著在對焦過程中完全沒有補償焦距的措施（可以回顧上一個公式，對焦過程也就是改變v值，想要m不變，就需要動態補償f），所以比如RX0 M2對焦20cm和無限遠的像高就有明顯的差別：
還有一點，RX0系列的鏡頭像場其實也沒有完全覆蓋整個13.2x8.8的1英寸底，只覆蓋了11.57x7.7（1/1.14英寸）左右，有效像素總數1530萬，所以它等效全畫幅24mm的鏡頭物理焦距為7.9mm，而非標準1英寸像場的9mm，這也為整體體型的妥協。
當然，在小型化機身上做大底的好處顯而易見：明顯更高的單幀信噪比和動態範圍，在使用相同的補償算法時也能保持優勢（比如多幀），事實上RX0 M2無論靜態照片素質挺不錯，傳感器動態範圍屬IMX383的應有水準（雖然有裁切）：
上圖為基準ISO 125的欠曝暗部，下圖為後期補償2.5檔，並不會明顯增加噪聲：
在VLOG盛行的大背景下，器材小型化是必然趨勢之一，但無論從電子還是光學的角度出發，小型化都意味著在賺取便攜性優勢的前提下進行諸多的設計權衡甚至妥協，而在此基礎上如果還要加上嚴格的三防標準，以及1英寸級大底（目前便攜性VLOG相機多為1/2.3英寸）及對應尺寸的鏡頭來保證畫質，運動相機的設計難度無疑又會明顯提升好些檔次，在成本限制下幾乎一定會呈現比較明顯的應用傾向性（也就是優缺點明顯，專機專用），那麼具體來說會有怎樣的設計？這就是今天打算聊的話題。
從光學說起吧，大多運動相機主要看點都是功能，並不會給出具體的光學設計，但對於像高相對較高的大底系統來說，光學設計是很重要的，而利於小型化設計的結構裡，Tessar應該是最有名的那一個了，先看結構圖：
1-1-2型結構，前兩組正負分離，所產生的像差由後組負正膠合組進行校正，可以看到傳統Tessar是對稱型結構，這意味著倍率像差在玻璃選型適宜的情況下比較容易校正（原始設計的第1/4是相同的高折射率玻璃，第2/3為不同牌號的低折射率玻璃），但軸向像差會相對放大。關於Tessar小尺寸設計的傳言多少不太準確，需要細化解讀：首先Tessar的4片型結構確實是非常簡單，但有2個問題，首先是選用一般玻璃的情況下鏡後距很長，隨便跑一個光線追跡，不難發現全畫幅像場45mm F2.8的Tessar結構鏡後距可長達36mm：
即便縮放到1英寸級也會有相當的長度，這對於傳統相機來說沒什麼問題，但顯然與需要鏡尾緊貼傳感器的小型化設計存在矛盾，從光學設計來說，假設2塊透鏡焦距F1和F2，軸上間隔為D，那麼這個系統的鏡後距BFL可以這麼計算：
所以簡單來說，在不改結構的前提下解決鏡後距方法就是採用面型曲率和光焦度更大的鏡組，但這會引發比較明顯的像差問題，因此還需要在結構中引入額外的鏡片，並加入非球面工藝進行改善，不過小型化設計導致的邊緣照度下降依然會比較明顯，所以RX0 M2的RAW文件不難看出有一定幅度暗角。
因此這類設計往往傾向於採用小光圈，比如F4，但即便如此，也很依賴機內對邊緣進行增益，這就會導致噪聲。而說到光圈，小型化的另一個設計特點就是將固定形狀的光闌放在鏡組最前端（手機鏡頭也是如此設計），這樣既能降低結構複雜度，同時也讓鏡組設計更自由，但代價就是光圈不可調：
其實從結構來說Sonnar甚至雙高斯都有短後截距的設計方案，但這些結構需要更厚的鏡組，這會對接下來的這個問題造成比較明顯的影響：最短對焦距離。無論Tessar還是其他結構，侷限的小尺寸空間決定了它只能做整組移動對焦，而且只能在相當小的空間內進行移動，根據高斯成像公式：
及垂軸放大倍率m為：
不難看出，全組對焦時焦距f為恆定值，放大倍率與像距v為正比關係：像距越大，物距u越短，對焦距離就越近，放大倍率越大。但受限的整組對焦移動空間意味著v的變量範圍也很侷限（所以鏡片不宜過多），放大倍率難以做大，最近對焦距離受限。改進的方法只能是增加鏡頭位移量來實現，而好就好在1英寸像場足夠小，這個改動不需要特別大就能實現，比如索尼RX0 M2就從非常不實用的50cm縮短到了相對合理的20cm。不過作為對比，廣角端同為等效24mm的RX100 M7可以做到更實用的8cm，這就是結構限制的區別所在。
除此之外，整組對焦意味著在對焦過程中完全沒有補償焦距的措施（可以回顧上一個公式，對焦過程也就是改變v值，想要m不變，就需要動態補償f），所以比如RX0 M2對焦20cm和無限遠的像高就有明顯的差別：
還有一點，RX0系列的鏡頭像場其實也沒有完全覆蓋整個13.2x8.8的1英寸底，只覆蓋了11.57x7.7（1/1.14英寸）左右，有效像素總數1530萬，所以它等效全畫幅24mm的鏡頭物理焦距為7.9mm，而非標準1英寸像場的9mm，這也為整體體型的妥協。
當然，在小型化機身上做大底的好處顯而易見：明顯更高的單幀信噪比和動態範圍，在使用相同的補償算法時也能保持優勢（比如多幀），事實上RX0 M2無論靜態照片素質挺不錯，傳感器動態範圍屬IMX383的應有水準（雖然有裁切）：
上圖為基準ISO 125的欠曝暗部，下圖為後期補償2.5檔，並不會明顯增加噪聲：
簡單來說RX0 M2用於社交媒體或拍個電腦壁紙問題不大，成像素質與索尼自家1英寸機差別不大，有多幀降噪和多幀HDR這兩個很實用的功能，但沒有觸控和聲控，操作方式相對傳統了點。
在VLOG盛行的大背景下，器材小型化是必然趨勢之一，但無論從電子還是光學的角度出發，小型化都意味著在賺取便攜性優勢的前提下進行諸多的設計權衡甚至妥協，而在此基礎上如果還要加上嚴格的三防標準，以及1英寸級大底（目前便攜性VLOG相機多為1/2.3英寸）及對應尺寸的鏡頭來保證畫質，運動相機的設計難度無疑又會明顯提升好些檔次，在成本限制下幾乎一定會呈現比較明顯的應用傾向性（也就是優缺點明顯，專機專用），那麼具體來說會有怎樣的設計？這就是今天打算聊的話題。
從光學說起吧，大多運動相機主要看點都是功能，並不會給出具體的光學設計，但對於像高相對較高的大底系統來說，光學設計是很重要的，而利於小型化設計的結構裡，Tessar應該是最有名的那一個了，先看結構圖：
1-1-2型結構，前兩組正負分離，所產生的像差由後組負正膠合組進行校正，可以看到傳統Tessar是對稱型結構，這意味著倍率像差在玻璃選型適宜的情況下比較容易校正（原始設計的第1/4是相同的高折射率玻璃，第2/3為不同牌號的低折射率玻璃），但軸向像差會相對放大。關於Tessar小尺寸設計的傳言多少不太準確，需要細化解讀：首先Tessar的4片型結構確實是非常簡單，但有2個問題，首先是選用一般玻璃的情況下鏡後距很長，隨便跑一個光線追跡，不難發現全畫幅像場45mm F2.8的Tessar結構鏡後距可長達36mm：
即便縮放到1英寸級也會有相當的長度，這對於傳統相機來說沒什麼問題，但顯然與需要鏡尾緊貼傳感器的小型化設計存在矛盾，從光學設計來說，假設2塊透鏡焦距F1和F2，軸上間隔為D，那麼這個系統的鏡後距BFL可以這麼計算：
所以簡單來說，在不改結構的前提下解決鏡後距方法就是採用面型曲率和光焦度更大的鏡組，但這會引發比較明顯的像差問題，因此還需要在結構中引入額外的鏡片，並加入非球面工藝進行改善，不過小型化設計導致的邊緣照度下降依然會比較明顯，所以RX0 M2的RAW文件不難看出有一定幅度暗角。
因此這類設計往往傾向於採用小光圈，比如F4，但即便如此，也很依賴機內對邊緣進行增益，這就會導致噪聲。而說到光圈，小型化的另一個設計特點就是將固定形狀的光闌放在鏡組最前端（手機鏡頭也是如此設計），這樣既能降低結構複雜度，同時也讓鏡組設計更自由，但代價就是光圈不可調：
其實從結構來說Sonnar甚至雙高斯都有短後截距的設計方案，但這些結構需要更厚的鏡組，這會對接下來的這個問題造成比較明顯的影響：最短對焦距離。無論Tessar還是其他結構，侷限的小尺寸空間決定了它只能做整組移動對焦，而且只能在相當小的空間內進行移動，根據高斯成像公式：
及垂軸放大倍率m為：
不難看出，全組對焦時焦距f為恆定值，放大倍率與像距v為正比關係：像距越大，物距u越短，對焦距離就越近，放大倍率越大。但受限的整組對焦移動空間意味著v的變量範圍也很侷限（所以鏡片不宜過多），放大倍率難以做大，最近對焦距離受限。改進的方法只能是增加鏡頭位移量來實現，而好就好在1英寸像場足夠小，這個改動不需要特別大就能實現，比如索尼RX0 M2就從非常不實用的50cm縮短到了相對合理的20cm。不過作為對比，廣角端同為等效24mm的RX100 M7可以做到更實用的8cm，這就是結構限制的區別所在。
除此之外，整組對焦意味著在對焦過程中完全沒有補償焦距的措施（可以回顧上一個公式，對焦過程也就是改變v值，想要m不變，就需要動態補償f），所以比如RX0 M2對焦20cm和無限遠的像高就有明顯的差別：
還有一點，RX0系列的鏡頭像場其實也沒有完全覆蓋整個13.2x8.8的1英寸底，只覆蓋了11.57x7.7（1/1.14英寸）左右，有效像素總數1530萬，所以它等效全畫幅24mm的鏡頭物理焦距為7.9mm，而非標準1英寸像場的9mm，這也為整體體型的妥協。
當然，在小型化機身上做大底的好處顯而易見：明顯更高的單幀信噪比和動態範圍，在使用相同的補償算法時也能保持優勢（比如多幀），事實上RX0 M2無論靜態照片素質挺不錯，傳感器動態範圍屬IMX383的應有水準（雖然有裁切）：
上圖為基準ISO 125的欠曝暗部，下圖為後期補償2.5檔，並不會明顯增加噪聲：
簡單來說RX0 M2用於社交媒體或拍個電腦壁紙問題不大，成像素質與索尼自家1英寸機差別不大，有多幀降噪和多幀HDR這兩個很實用的功能，但沒有觸控和聲控，操作方式相對傳統了點。
上為3EV HDR關閉，下為開啟，注意看亮部暗部的差別還是挺明顯的：
在VLOG盛行的大背景下，器材小型化是必然趨勢之一，但無論從電子還是光學的角度出發，小型化都意味著在賺取便攜性優勢的前提下進行諸多的設計權衡甚至妥協，而在此基礎上如果還要加上嚴格的三防標準，以及1英寸級大底（目前便攜性VLOG相機多為1/2.3英寸）及對應尺寸的鏡頭來保證畫質，運動相機的設計難度無疑又會明顯提升好些檔次，在成本限制下幾乎一定會呈現比較明顯的應用傾向性（也就是優缺點明顯，專機專用），那麼具體來說會有怎樣的設計？這就是今天打算聊的話題。
從光學說起吧，大多運動相機主要看點都是功能，並不會給出具體的光學設計，但對於像高相對較高的大底系統來說，光學設計是很重要的，而利於小型化設計的結構裡，Tessar應該是最有名的那一個了，先看結構圖：
1-1-2型結構，前兩組正負分離，所產生的像差由後組負正膠合組進行校正，可以看到傳統Tessar是對稱型結構，這意味著倍率像差在玻璃選型適宜的情況下比較容易校正（原始設計的第1/4是相同的高折射率玻璃，第2/3為不同牌號的低折射率玻璃），但軸向像差會相對放大。關於Tessar小尺寸設計的傳言多少不太準確，需要細化解讀：首先Tessar的4片型結構確實是非常簡單，但有2個問題，首先是選用一般玻璃的情況下鏡後距很長，隨便跑一個光線追跡，不難發現全畫幅像場45mm F2.8的Tessar結構鏡後距可長達36mm：
即便縮放到1英寸級也會有相當的長度，這對於傳統相機來說沒什麼問題，但顯然與需要鏡尾緊貼傳感器的小型化設計存在矛盾，從光學設計來說，假設2塊透鏡焦距F1和F2，軸上間隔為D，那麼這個系統的鏡後距BFL可以這麼計算：
所以簡單來說，在不改結構的前提下解決鏡後距方法就是採用面型曲率和光焦度更大的鏡組，但這會引發比較明顯的像差問題，因此還需要在結構中引入額外的鏡片，並加入非球面工藝進行改善，不過小型化設計導致的邊緣照度下降依然會比較明顯，所以RX0 M2的RAW文件不難看出有一定幅度暗角。
因此這類設計往往傾向於採用小光圈，比如F4，但即便如此，也很依賴機內對邊緣進行增益，這就會導致噪聲。而說到光圈，小型化的另一個設計特點就是將固定形狀的光闌放在鏡組最前端（手機鏡頭也是如此設計），這樣既能降低結構複雜度，同時也讓鏡組設計更自由，但代價就是光圈不可調：
其實從結構來說Sonnar甚至雙高斯都有短後截距的設計方案，但這些結構需要更厚的鏡組，這會對接下來的這個問題造成比較明顯的影響：最短對焦距離。無論Tessar還是其他結構，侷限的小尺寸空間決定了它只能做整組移動對焦，而且只能在相當小的空間內進行移動，根據高斯成像公式：
及垂軸放大倍率m為：
不難看出，全組對焦時焦距f為恆定值，放大倍率與像距v為正比關係：像距越大，物距u越短，對焦距離就越近，放大倍率越大。但受限的整組對焦移動空間意味著v的變量範圍也很侷限（所以鏡片不宜過多），放大倍率難以做大，最近對焦距離受限。改進的方法只能是增加鏡頭位移量來實現，而好就好在1英寸像場足夠小，這個改動不需要特別大就能實現，比如索尼RX0 M2就從非常不實用的50cm縮短到了相對合理的20cm。不過作為對比，廣角端同為等效24mm的RX100 M7可以做到更實用的8cm，這就是結構限制的區別所在。
除此之外，整組對焦意味著在對焦過程中完全沒有補償焦距的措施（可以回顧上一個公式，對焦過程也就是改變v值，想要m不變，就需要動態補償f），所以比如RX0 M2對焦20cm和無限遠的像高就有明顯的差別：
還有一點，RX0系列的鏡頭像場其實也沒有完全覆蓋整個13.2x8.8的1英寸底，只覆蓋了11.57x7.7（1/1.14英寸）左右，有效像素總數1530萬，所以它等效全畫幅24mm的鏡頭物理焦距為7.9mm，而非標準1英寸像場的9mm，這也為整體體型的妥協。
當然，在小型化機身上做大底的好處顯而易見：明顯更高的單幀信噪比和動態範圍，在使用相同的補償算法時也能保持優勢（比如多幀），事實上RX0 M2無論靜態照片素質挺不錯，傳感器動態範圍屬IMX383的應有水準（雖然有裁切）：
上圖為基準ISO 125的欠曝暗部，下圖為後期補償2.5檔，並不會明顯增加噪聲：
簡單來說RX0 M2用於社交媒體或拍個電腦壁紙問題不大，成像素質與索尼自家1英寸機差別不大，有多幀降噪和多幀HDR這兩個很實用的功能，但沒有觸控和聲控，操作方式相對傳統了點。
上為3EV HDR關閉，下為開啟，注意看亮部暗部的差別還是挺明顯的：
而且HDR可以設定從1-6EV包圍等級，但只限於JPEG輸出，會同時輸出單幀和HDR兩個圖像，取景範圍內有運動物體時沒有任何補償措施，這方面還是明顯不如華為P30 Pro等手機ISP，拍攝時需要注意。
近1英寸底的信噪比優勢主要體現在全寬超採的4K視頻上，即便自動ISO飆到3200的弱光環境下噪聲控制也很得當，效果明顯比同為常用於家庭VLOG的手機（哪怕最強的P30 Pro或Note10+）更出色，而且它支持S-LOG2，配合S-Gamut LUT可以提高一點視頻動態範圍，視頻規格比自家RX100系列還是要簡單一些。
USB功能比較齊全，支持外掛電源和控制器，並有3.5mm麥克風接口，因為主要是拍家庭錄像，使用我選了VLOG套裝版，戶外使用朝向可調的二位麥克風拾音和防風效果比內錄實用很多，室內倒是都不差。
在VLOG盛行的大背景下，器材小型化是必然趨勢之一，但無論從電子還是光學的角度出發，小型化都意味著在賺取便攜性優勢的前提下進行諸多的設計權衡甚至妥協，而在此基礎上如果還要加上嚴格的三防標準，以及1英寸級大底（目前便攜性VLOG相機多為1/2.3英寸）及對應尺寸的鏡頭來保證畫質，運動相機的設計難度無疑又會明顯提升好些檔次，在成本限制下幾乎一定會呈現比較明顯的應用傾向性（也就是優缺點明顯，專機專用），那麼具體來說會有怎樣的設計？這就是今天打算聊的話題。
從光學說起吧，大多運動相機主要看點都是功能，並不會給出具體的光學設計，但對於像高相對較高的大底系統來說，光學設計是很重要的，而利於小型化設計的結構裡，Tessar應該是最有名的那一個了，先看結構圖：
1-1-2型結構，前兩組正負分離，所產生的像差由後組負正膠合組進行校正，可以看到傳統Tessar是對稱型結構，這意味著倍率像差在玻璃選型適宜的情況下比較容易校正（原始設計的第1/4是相同的高折射率玻璃，第2/3為不同牌號的低折射率玻璃），但軸向像差會相對放大。關於Tessar小尺寸設計的傳言多少不太準確，需要細化解讀：首先Tessar的4片型結構確實是非常簡單，但有2個問題，首先是選用一般玻璃的情況下鏡後距很長，隨便跑一個光線追跡，不難發現全畫幅像場45mm F2.8的Tessar結構鏡後距可長達36mm：
即便縮放到1英寸級也會有相當的長度，這對於傳統相機來說沒什麼問題，但顯然與需要鏡尾緊貼傳感器的小型化設計存在矛盾，從光學設計來說，假設2塊透鏡焦距F1和F2，軸上間隔為D，那麼這個系統的鏡後距BFL可以這麼計算：
所以簡單來說，在不改結構的前提下解決鏡後距方法就是採用面型曲率和光焦度更大的鏡組，但這會引發比較明顯的像差問題，因此還需要在結構中引入額外的鏡片，並加入非球面工藝進行改善，不過小型化設計導致的邊緣照度下降依然會比較明顯，所以RX0 M2的RAW文件不難看出有一定幅度暗角。
因此這類設計往往傾向於採用小光圈，比如F4，但即便如此，也很依賴機內對邊緣進行增益，這就會導致噪聲。而說到光圈，小型化的另一個設計特點就是將固定形狀的光闌放在鏡組最前端（手機鏡頭也是如此設計），這樣既能降低結構複雜度，同時也讓鏡組設計更自由，但代價就是光圈不可調：
其實從結構來說Sonnar甚至雙高斯都有短後截距的設計方案，但這些結構需要更厚的鏡組，這會對接下來的這個問題造成比較明顯的影響：最短對焦距離。無論Tessar還是其他結構，侷限的小尺寸空間決定了它只能做整組移動對焦，而且只能在相當小的空間內進行移動，根據高斯成像公式：
及垂軸放大倍率m為：
不難看出，全組對焦時焦距f為恆定值，放大倍率與像距v為正比關係：像距越大，物距u越短，對焦距離就越近，放大倍率越大。但受限的整組對焦移動空間意味著v的變量範圍也很侷限（所以鏡片不宜過多），放大倍率難以做大，最近對焦距離受限。改進的方法只能是增加鏡頭位移量來實現，而好就好在1英寸像場足夠小，這個改動不需要特別大就能實現，比如索尼RX0 M2就從非常不實用的50cm縮短到了相對合理的20cm。不過作為對比，廣角端同為等效24mm的RX100 M7可以做到更實用的8cm，這就是結構限制的區別所在。
除此之外，整組對焦意味著在對焦過程中完全沒有補償焦距的措施（可以回顧上一個公式，對焦過程也就是改變v值，想要m不變，就需要動態補償f），所以比如RX0 M2對焦20cm和無限遠的像高就有明顯的差別：
還有一點，RX0系列的鏡頭像場其實也沒有完全覆蓋整個13.2x8.8的1英寸底，只覆蓋了11.57x7.7（1/1.14英寸）左右，有效像素總數1530萬，所以它等效全畫幅24mm的鏡頭物理焦距為7.9mm，而非標準1英寸像場的9mm，這也為整體體型的妥協。
當然，在小型化機身上做大底的好處顯而易見：明顯更高的單幀信噪比和動態範圍，在使用相同的補償算法時也能保持優勢（比如多幀），事實上RX0 M2無論靜態照片素質挺不錯，傳感器動態範圍屬IMX383的應有水準（雖然有裁切）：
上圖為基準ISO 125的欠曝暗部，下圖為後期補償2.5檔，並不會明顯增加噪聲：
簡單來說RX0 M2用於社交媒體或拍個電腦壁紙問題不大，成像素質與索尼自家1英寸機差別不大，有多幀降噪和多幀HDR這兩個很實用的功能，但沒有觸控和聲控，操作方式相對傳統了點。
上為3EV HDR關閉，下為開啟，注意看亮部暗部的差別還是挺明顯的：
而且HDR可以設定從1-6EV包圍等級，但只限於JPEG輸出，會同時輸出單幀和HDR兩個圖像，取景範圍內有運動物體時沒有任何補償措施，這方面還是明顯不如華為P30 Pro等手機ISP，拍攝時需要注意。
近1英寸底的信噪比優勢主要體現在全寬超採的4K視頻上，即便自動ISO飆到3200的弱光環境下噪聲控制也很得當，效果明顯比同為常用於家庭VLOG的手機（哪怕最強的P30 Pro或Note10+）更出色，而且它支持S-LOG2，配合S-Gamut LUT可以提高一點視頻動態範圍，視頻規格比自家RX100系列還是要簡單一些。
USB功能比較齊全，支持外掛電源和控制器，並有3.5mm麥克風接口，因為主要是拍家庭錄像，使用我選了VLOG套裝版，戶外使用朝向可調的二位麥克風拾音和防風效果比內錄實用很多，室內倒是都不差。
這裡可以插一個視頻快門速度的小話題，之前看到有網友在這方面產生了一些爭議，事實上視頻快門速度的選擇早有前人摸索的成功經驗，在光源可控或可動態調整F值的前提下，一般直接按幀率倒數的2倍設置即可，比如拍攝4K 30p，快門就可設置為1/60秒，也就是180度快門角，此設置下動態模糊的效果較為真實。相同情況下，1/30秒適合弱光環境以更低ISO拍攝較為靜態的場合（非必須），而在強光環境下使用1/120秒甚至更快的速度來拍攝高速移動的物體（比如電影裡的武戲），能夠看清更多的動作細節而不是一味動態模糊（日常不建議這樣設置，動態物體會顯得很不真實）。所以在具體環境下具體拍什麼，視頻快門速度的選擇是不太一樣的。
以RX0 M2為例，手動選擇1/60秒並設置自動ISO，絕大多數家庭VLOG都能搞定。它的自動模式快門速度會不斷變化並默認打開了自動低速快門，有時候會影響拍攝效果，建議能手動就手動，但最低ISO 125和固定F4光圈會比較限制它在強光環境下的拍攝，如果不想動快門就必須上外掛ND才能解決這個問題。
在VLOG盛行的大背景下，器材小型化是必然趨勢之一，但無論從電子還是光學的角度出發，小型化都意味著在賺取便攜性優勢的前提下進行諸多的設計權衡甚至妥協，而在此基礎上如果還要加上嚴格的三防標準，以及1英寸級大底（目前便攜性VLOG相機多為1/2.3英寸）及對應尺寸的鏡頭來保證畫質，運動相機的設計難度無疑又會明顯提升好些檔次，在成本限制下幾乎一定會呈現比較明顯的應用傾向性（也就是優缺點明顯，專機專用），那麼具體來說會有怎樣的設計？這就是今天打算聊的話題。
從光學說起吧，大多運動相機主要看點都是功能，並不會給出具體的光學設計，但對於像高相對較高的大底系統來說，光學設計是很重要的，而利於小型化設計的結構裡，Tessar應該是最有名的那一個了，先看結構圖：
1-1-2型結構，前兩組正負分離，所產生的像差由後組負正膠合組進行校正，可以看到傳統Tessar是對稱型結構，這意味著倍率像差在玻璃選型適宜的情況下比較容易校正（原始設計的第1/4是相同的高折射率玻璃，第2/3為不同牌號的低折射率玻璃），但軸向像差會相對放大。關於Tessar小尺寸設計的傳言多少不太準確，需要細化解讀：首先Tessar的4片型結構確實是非常簡單，但有2個問題，首先是選用一般玻璃的情況下鏡後距很長，隨便跑一個光線追跡，不難發現全畫幅像場45mm F2.8的Tessar結構鏡後距可長達36mm：
即便縮放到1英寸級也會有相當的長度，這對於傳統相機來說沒什麼問題，但顯然與需要鏡尾緊貼傳感器的小型化設計存在矛盾，從光學設計來說，假設2塊透鏡焦距F1和F2，軸上間隔為D，那麼這個系統的鏡後距BFL可以這麼計算：
所以簡單來說，在不改結構的前提下解決鏡後距方法就是採用面型曲率和光焦度更大的鏡組，但這會引發比較明顯的像差問題，因此還需要在結構中引入額外的鏡片，並加入非球面工藝進行改善，不過小型化設計導致的邊緣照度下降依然會比較明顯，所以RX0 M2的RAW文件不難看出有一定幅度暗角。
因此這類設計往往傾向於採用小光圈，比如F4，但即便如此，也很依賴機內對邊緣進行增益，這就會導致噪聲。而說到光圈，小型化的另一個設計特點就是將固定形狀的光闌放在鏡組最前端（手機鏡頭也是如此設計），這樣既能降低結構複雜度，同時也讓鏡組設計更自由，但代價就是光圈不可調：
其實從結構來說Sonnar甚至雙高斯都有短後截距的設計方案，但這些結構需要更厚的鏡組，這會對接下來的這個問題造成比較明顯的影響：最短對焦距離。無論Tessar還是其他結構，侷限的小尺寸空間決定了它只能做整組移動對焦，而且只能在相當小的空間內進行移動，根據高斯成像公式：
及垂軸放大倍率m為：
不難看出，全組對焦時焦距f為恆定值，放大倍率與像距v為正比關係：像距越大，物距u越短，對焦距離就越近，放大倍率越大。但受限的整組對焦移動空間意味著v的變量範圍也很侷限（所以鏡片不宜過多），放大倍率難以做大，最近對焦距離受限。改進的方法只能是增加鏡頭位移量來實現，而好就好在1英寸像場足夠小，這個改動不需要特別大就能實現，比如索尼RX0 M2就從非常不實用的50cm縮短到了相對合理的20cm。不過作為對比，廣角端同為等效24mm的RX100 M7可以做到更實用的8cm，這就是結構限制的區別所在。
除此之外，整組對焦意味著在對焦過程中完全沒有補償焦距的措施（可以回顧上一個公式，對焦過程也就是改變v值，想要m不變，就需要動態補償f），所以比如RX0 M2對焦20cm和無限遠的像高就有明顯的差別：
還有一點，RX0系列的鏡頭像場其實也沒有完全覆蓋整個13.2x8.8的1英寸底，只覆蓋了11.57x7.7（1/1.14英寸）左右，有效像素總數1530萬，所以它等效全畫幅24mm的鏡頭物理焦距為7.9mm，而非標準1英寸像場的9mm，這也為整體體型的妥協。
當然，在小型化機身上做大底的好處顯而易見：明顯更高的單幀信噪比和動態範圍，在使用相同的補償算法時也能保持優勢（比如多幀），事實上RX0 M2無論靜態照片素質挺不錯，傳感器動態範圍屬IMX383的應有水準（雖然有裁切）：
上圖為基準ISO 125的欠曝暗部，下圖為後期補償2.5檔，並不會明顯增加噪聲：
簡單來說RX0 M2用於社交媒體或拍個電腦壁紙問題不大，成像素質與索尼自家1英寸機差別不大，有多幀降噪和多幀HDR這兩個很實用的功能，但沒有觸控和聲控，操作方式相對傳統了點。
上為3EV HDR關閉，下為開啟，注意看亮部暗部的差別還是挺明顯的：
而且HDR可以設定從1-6EV包圍等級，但只限於JPEG輸出，會同時輸出單幀和HDR兩個圖像，取景範圍內有運動物體時沒有任何補償措施，這方面還是明顯不如華為P30 Pro等手機ISP，拍攝時需要注意。
近1英寸底的信噪比優勢主要體現在全寬超採的4K視頻上，即便自動ISO飆到3200的弱光環境下噪聲控制也很得當，效果明顯比同為常用於家庭VLOG的手機（哪怕最強的P30 Pro或Note10+）更出色，而且它支持S-LOG2，配合S-Gamut LUT可以提高一點視頻動態範圍，視頻規格比自家RX100系列還是要簡單一些。
USB功能比較齊全，支持外掛電源和控制器，並有3.5mm麥克風接口，因為主要是拍家庭錄像，使用我選了VLOG套裝版，戶外使用朝向可調的二位麥克風拾音和防風效果比內錄實用很多，室內倒是都不差。
這裡可以插一個視頻快門速度的小話題，之前看到有網友在這方面產生了一些爭議，事實上視頻快門速度的選擇早有前人摸索的成功經驗，在光源可控或可動態調整F值的前提下，一般直接按幀率倒數的2倍設置即可，比如拍攝4K 30p，快門就可設置為1/60秒，也就是180度快門角，此設置下動態模糊的效果較為真實。相同情況下，1/30秒適合弱光環境以更低ISO拍攝較為靜態的場合（非必須），而在強光環境下使用1/120秒甚至更快的速度來拍攝高速移動的物體（比如電影裡的武戲），能夠看清更多的動作細節而不是一味動態模糊（日常不建議這樣設置，動態物體會顯得很不真實）。所以在具體環境下具體拍什麼，視頻快門速度的選擇是不太一樣的。
以RX0 M2為例，手動選擇1/60秒並設置自動ISO，絕大多數家庭VLOG都能搞定。它的自動模式快門速度會不斷變化並默認打開了自動低速快門，有時候會影響拍攝效果，建議能手動就手動，但最低ISO 125和固定F4光圈會比較限制它在強光環境下的拍攝，如果不想動快門就必須上外掛ND才能解決這個問題。
那麼做大底雖然畫質上相較1/2.3英寸來說有優勢，但體型同樣小巧的話，也意味著更大的空間佔比、耗電和發熱，必須犧牲部分性能規格，比如電子快門最慢只能1/4秒，這顯然是為了降低熱量累計，而為省電也拿掉了RX100和RX10系列上相當強悍的片上相位差對焦功能（對焦像素依然保留，但前端總線和處理器不提供對應接口和功能），只保留了反差對焦，模式甚至只能選擇單次、預設和手動，可手動開啟圖像識別定點追蹤，但對焦點很容易飄移。
不過1英寸底等效24mm F4鏡頭的景深比較大，手持VLOG拍攝對焦約30cm，這時候從前景25cm到背景37.8cm都在景深內。當對焦為1米時，景深範圍為從58.8cm到332.7cm，而對焦到1.42米左右就進入從73cm開始的超焦距，所以對RX0 M2這種定位較為特殊的產品來說，選擇性降低對焦規格也無可厚非。
在VLOG盛行的大背景下，器材小型化是必然趨勢之一，但無論從電子還是光學的角度出發，小型化都意味著在賺取便攜性優勢的前提下進行諸多的設計權衡甚至妥協，而在此基礎上如果還要加上嚴格的三防標準，以及1英寸級大底（目前便攜性VLOG相機多為1/2.3英寸）及對應尺寸的鏡頭來保證畫質，運動相機的設計難度無疑又會明顯提升好些檔次，在成本限制下幾乎一定會呈現比較明顯的應用傾向性（也就是優缺點明顯，專機專用），那麼具體來說會有怎樣的設計？這就是今天打算聊的話題。
從光學說起吧，大多運動相機主要看點都是功能，並不會給出具體的光學設計，但對於像高相對較高的大底系統來說，光學設計是很重要的，而利於小型化設計的結構裡，Tessar應該是最有名的那一個了，先看結構圖：
1-1-2型結構，前兩組正負分離，所產生的像差由後組負正膠合組進行校正，可以看到傳統Tessar是對稱型結構，這意味著倍率像差在玻璃選型適宜的情況下比較容易校正（原始設計的第1/4是相同的高折射率玻璃，第2/3為不同牌號的低折射率玻璃），但軸向像差會相對放大。關於Tessar小尺寸設計的傳言多少不太準確，需要細化解讀：首先Tessar的4片型結構確實是非常簡單，但有2個問題，首先是選用一般玻璃的情況下鏡後距很長，隨便跑一個光線追跡，不難發現全畫幅像場45mm F2.8的Tessar結構鏡後距可長達36mm：
即便縮放到1英寸級也會有相當的長度，這對於傳統相機來說沒什麼問題，但顯然與需要鏡尾緊貼傳感器的小型化設計存在矛盾，從光學設計來說，假設2塊透鏡焦距F1和F2，軸上間隔為D，那麼這個系統的鏡後距BFL可以這麼計算：
所以簡單來說，在不改結構的前提下解決鏡後距方法就是採用面型曲率和光焦度更大的鏡組，但這會引發比較明顯的像差問題，因此還需要在結構中引入額外的鏡片，並加入非球面工藝進行改善，不過小型化設計導致的邊緣照度下降依然會比較明顯，所以RX0 M2的RAW文件不難看出有一定幅度暗角。
因此這類設計往往傾向於採用小光圈，比如F4，但即便如此，也很依賴機內對邊緣進行增益，這就會導致噪聲。而說到光圈，小型化的另一個設計特點就是將固定形狀的光闌放在鏡組最前端（手機鏡頭也是如此設計），這樣既能降低結構複雜度，同時也讓鏡組設計更自由，但代價就是光圈不可調：
其實從結構來說Sonnar甚至雙高斯都有短後截距的設計方案，但這些結構需要更厚的鏡組，這會對接下來的這個問題造成比較明顯的影響：最短對焦距離。無論Tessar還是其他結構，侷限的小尺寸空間決定了它只能做整組移動對焦，而且只能在相當小的空間內進行移動，根據高斯成像公式：
及垂軸放大倍率m為：
不難看出，全組對焦時焦距f為恆定值，放大倍率與像距v為正比關係：像距越大，物距u越短，對焦距離就越近，放大倍率越大。但受限的整組對焦移動空間意味著v的變量範圍也很侷限（所以鏡片不宜過多），放大倍率難以做大，最近對焦距離受限。改進的方法只能是增加鏡頭位移量來實現，而好就好在1英寸像場足夠小，這個改動不需要特別大就能實現，比如索尼RX0 M2就從非常不實用的50cm縮短到了相對合理的20cm。不過作為對比，廣角端同為等效24mm的RX100 M7可以做到更實用的8cm，這就是結構限制的區別所在。
除此之外，整組對焦意味著在對焦過程中完全沒有補償焦距的措施（可以回顧上一個公式，對焦過程也就是改變v值，想要m不變，就需要動態補償f），所以比如RX0 M2對焦20cm和無限遠的像高就有明顯的差別：
還有一點，RX0系列的鏡頭像場其實也沒有完全覆蓋整個13.2x8.8的1英寸底，只覆蓋了11.57x7.7（1/1.14英寸）左右，有效像素總數1530萬，所以它等效全畫幅24mm的鏡頭物理焦距為7.9mm，而非標準1英寸像場的9mm，這也為整體體型的妥協。
當然，在小型化機身上做大底的好處顯而易見：明顯更高的單幀信噪比和動態範圍，在使用相同的補償算法時也能保持優勢（比如多幀），事實上RX0 M2無論靜態照片素質挺不錯，傳感器動態範圍屬IMX383的應有水準（雖然有裁切）：
上圖為基準ISO 125的欠曝暗部，下圖為後期補償2.5檔，並不會明顯增加噪聲：
簡單來說RX0 M2用於社交媒體或拍個電腦壁紙問題不大，成像素質與索尼自家1英寸機差別不大，有多幀降噪和多幀HDR這兩個很實用的功能，但沒有觸控和聲控，操作方式相對傳統了點。
上為3EV HDR關閉，下為開啟，注意看亮部暗部的差別還是挺明顯的：
而且HDR可以設定從1-6EV包圍等級，但只限於JPEG輸出，會同時輸出單幀和HDR兩個圖像，取景範圍內有運動物體時沒有任何補償措施，這方面還是明顯不如華為P30 Pro等手機ISP，拍攝時需要注意。
近1英寸底的信噪比優勢主要體現在全寬超採的4K視頻上，即便自動ISO飆到3200的弱光環境下噪聲控制也很得當，效果明顯比同為常用於家庭VLOG的手機（哪怕最強的P30 Pro或Note10+）更出色，而且它支持S-LOG2，配合S-Gamut LUT可以提高一點視頻動態範圍，視頻規格比自家RX100系列還是要簡單一些。
USB功能比較齊全，支持外掛電源和控制器，並有3.5mm麥克風接口，因為主要是拍家庭錄像，使用我選了VLOG套裝版，戶外使用朝向可調的二位麥克風拾音和防風效果比內錄實用很多，室內倒是都不差。
這裡可以插一個視頻快門速度的小話題，之前看到有網友在這方面產生了一些爭議，事實上視頻快門速度的選擇早有前人摸索的成功經驗，在光源可控或可動態調整F值的前提下，一般直接按幀率倒數的2倍設置即可，比如拍攝4K 30p，快門就可設置為1/60秒，也就是180度快門角，此設置下動態模糊的效果較為真實。相同情況下，1/30秒適合弱光環境以更低ISO拍攝較為靜態的場合（非必須），而在強光環境下使用1/120秒甚至更快的速度來拍攝高速移動的物體（比如電影裡的武戲），能夠看清更多的動作細節而不是一味動態模糊（日常不建議這樣設置，動態物體會顯得很不真實）。所以在具體環境下具體拍什麼，視頻快門速度的選擇是不太一樣的。
以RX0 M2為例，手動選擇1/60秒並設置自動ISO，絕大多數家庭VLOG都能搞定。它的自動模式快門速度會不斷變化並默認打開了自動低速快門，有時候會影響拍攝效果，建議能手動就手動，但最低ISO 125和固定F4光圈會比較限制它在強光環境下的拍攝，如果不想動快門就必須上外掛ND才能解決這個問題。
那麼做大底雖然畫質上相較1/2.3英寸來說有優勢，但體型同樣小巧的話，也意味著更大的空間佔比、耗電和發熱，必須犧牲部分性能規格，比如電子快門最慢只能1/4秒，這顯然是為了降低熱量累計，而為省電也拿掉了RX100和RX10系列上相當強悍的片上相位差對焦功能（對焦像素依然保留，但前端總線和處理器不提供對應接口和功能），只保留了反差對焦，模式甚至只能選擇單次、預設和手動，可手動開啟圖像識別定點追蹤，但對焦點很容易飄移。
不過1英寸底等效24mm F4鏡頭的景深比較大，手持VLOG拍攝對焦約30cm，這時候從前景25cm到背景37.8cm都在景深內。當對焦為1米時，景深範圍為從58.8cm到332.7cm，而對焦到1.42米左右就進入從73cm開始的超焦距，所以對RX0 M2這種定位較為特殊的產品來說，選擇性降低對焦規格也無可厚非。
需要注意的是，小型化設計的另一個基本沒法改變的弊端是機身取景器都非常小，比如RX0 M2只有1.5寸，一旦對焦失敗（比如打算拍風光，對焦卻對到了1.42米以內的近處），在這麼小的屏幕上根本看不出來，只有導出到大一點的屏幕才能發現問題。因此拍攝前一定要反覆確認是否上焦，畢竟在拍攝過程中它的自動對焦工作機制也不是那麼智能，很容易出現整個拍攝均處於離焦狀態，當然它可以外接監視器，但這似乎有點本末倒置的意思……
除此之外，RX0 M2最高只有4K 30p/1080 120p，採樣位深碼率自然是YUV420/8bit/100Mbps，而GoPro Hero7 Black則可以4K 60p/1080 240p，相對更實用一些。但事實上這塊1英寸傳感器全像素輸出最大可到52.37fps且是12bit位深，裁切模式下還能更高，當然，這可能是擠牙膏，也可能是帶寬分配所致，更可能是為了省電保續航，總之整個1英寸堆棧處理器RX0/10/100系列都是如此，所以也不能把帽子完全扣RX0 M2頭上。
RX0 M2還有一個比較明顯的缺點是機內防抖功受限。從設計來說，無論光學還是傳感器防抖，都需要做反饋結構位移緩衝，所以對機內空間有較高需求，1英寸級底還要小型化，確實很難做到，所以絕大多數防抖方案都基於電子形式，也就是裁切傳感器中心部分做有效輸出，邊緣則作為補償位，效果類似於用眼睛盯住某個東西之後再搖頭晃腦：
在VLOG盛行的大背景下，器材小型化是必然趨勢之一，但無論從電子還是光學的角度出發，小型化都意味著在賺取便攜性優勢的前提下進行諸多的設計權衡甚至妥協，而在此基礎上如果還要加上嚴格的三防標準，以及1英寸級大底（目前便攜性VLOG相機多為1/2.3英寸）及對應尺寸的鏡頭來保證畫質，運動相機的設計難度無疑又會明顯提升好些檔次，在成本限制下幾乎一定會呈現比較明顯的應用傾向性（也就是優缺點明顯，專機專用），那麼具體來說會有怎樣的設計？這就是今天打算聊的話題。
從光學說起吧，大多運動相機主要看點都是功能，並不會給出具體的光學設計，但對於像高相對較高的大底系統來說，光學設計是很重要的，而利於小型化設計的結構裡，Tessar應該是最有名的那一個了，先看結構圖：
1-1-2型結構，前兩組正負分離，所產生的像差由後組負正膠合組進行校正，可以看到傳統Tessar是對稱型結構，這意味著倍率像差在玻璃選型適宜的情況下比較容易校正（原始設計的第1/4是相同的高折射率玻璃，第2/3為不同牌號的低折射率玻璃），但軸向像差會相對放大。關於Tessar小尺寸設計的傳言多少不太準確，需要細化解讀：首先Tessar的4片型結構確實是非常簡單，但有2個問題，首先是選用一般玻璃的情況下鏡後距很長，隨便跑一個光線追跡，不難發現全畫幅像場45mm F2.8的Tessar結構鏡後距可長達36mm：
即便縮放到1英寸級也會有相當的長度，這對於傳統相機來說沒什麼問題，但顯然與需要鏡尾緊貼傳感器的小型化設計存在矛盾，從光學設計來說，假設2塊透鏡焦距F1和F2，軸上間隔為D，那麼這個系統的鏡後距BFL可以這麼計算：
所以簡單來說，在不改結構的前提下解決鏡後距方法就是採用面型曲率和光焦度更大的鏡組，但這會引發比較明顯的像差問題，因此還需要在結構中引入額外的鏡片，並加入非球面工藝進行改善，不過小型化設計導致的邊緣照度下降依然會比較明顯，所以RX0 M2的RAW文件不難看出有一定幅度暗角。
因此這類設計往往傾向於採用小光圈，比如F4，但即便如此，也很依賴機內對邊緣進行增益，這就會導致噪聲。而說到光圈，小型化的另一個設計特點就是將固定形狀的光闌放在鏡組最前端（手機鏡頭也是如此設計），這樣既能降低結構複雜度，同時也讓鏡組設計更自由，但代價就是光圈不可調：
其實從結構來說Sonnar甚至雙高斯都有短後截距的設計方案，但這些結構需要更厚的鏡組，這會對接下來的這個問題造成比較明顯的影響：最短對焦距離。無論Tessar還是其他結構，侷限的小尺寸空間決定了它只能做整組移動對焦，而且只能在相當小的空間內進行移動，根據高斯成像公式：
及垂軸放大倍率m為：
不難看出，全組對焦時焦距f為恆定值，放大倍率與像距v為正比關係：像距越大，物距u越短，對焦距離就越近，放大倍率越大。但受限的整組對焦移動空間意味著v的變量範圍也很侷限（所以鏡片不宜過多），放大倍率難以做大，最近對焦距離受限。改進的方法只能是增加鏡頭位移量來實現，而好就好在1英寸像場足夠小，這個改動不需要特別大就能實現，比如索尼RX0 M2就從非常不實用的50cm縮短到了相對合理的20cm。不過作為對比，廣角端同為等效24mm的RX100 M7可以做到更實用的8cm，這就是結構限制的區別所在。
除此之外，整組對焦意味著在對焦過程中完全沒有補償焦距的措施（可以回顧上一個公式，對焦過程也就是改變v值，想要m不變，就需要動態補償f），所以比如RX0 M2對焦20cm和無限遠的像高就有明顯的差別：
還有一點，RX0系列的鏡頭像場其實也沒有完全覆蓋整個13.2x8.8的1英寸底，只覆蓋了11.57x7.7（1/1.14英寸）左右，有效像素總數1530萬，所以它等效全畫幅24mm的鏡頭物理焦距為7.9mm，而非標準1英寸像場的9mm，這也為整體體型的妥協。
當然，在小型化機身上做大底的好處顯而易見：明顯更高的單幀信噪比和動態範圍，在使用相同的補償算法時也能保持優勢（比如多幀），事實上RX0 M2無論靜態照片素質挺不錯，傳感器動態範圍屬IMX383的應有水準（雖然有裁切）：
上圖為基準ISO 125的欠曝暗部，下圖為後期補償2.5檔，並不會明顯增加噪聲：
簡單來說RX0 M2用於社交媒體或拍個電腦壁紙問題不大，成像素質與索尼自家1英寸機差別不大，有多幀降噪和多幀HDR這兩個很實用的功能，但沒有觸控和聲控，操作方式相對傳統了點。
上為3EV HDR關閉，下為開啟，注意看亮部暗部的差別還是挺明顯的：
而且HDR可以設定從1-6EV包圍等級，但只限於JPEG輸出，會同時輸出單幀和HDR兩個圖像，取景範圍內有運動物體時沒有任何補償措施，這方面還是明顯不如華為P30 Pro等手機ISP，拍攝時需要注意。
近1英寸底的信噪比優勢主要體現在全寬超採的4K視頻上，即便自動ISO飆到3200的弱光環境下噪聲控制也很得當，效果明顯比同為常用於家庭VLOG的手機（哪怕最強的P30 Pro或Note10+）更出色，而且它支持S-LOG2，配合S-Gamut LUT可以提高一點視頻動態範圍，視頻規格比自家RX100系列還是要簡單一些。
USB功能比較齊全，支持外掛電源和控制器，並有3.5mm麥克風接口，因為主要是拍家庭錄像，使用我選了VLOG套裝版，戶外使用朝向可調的二位麥克風拾音和防風效果比內錄實用很多，室內倒是都不差。
這裡可以插一個視頻快門速度的小話題，之前看到有網友在這方面產生了一些爭議，事實上視頻快門速度的選擇早有前人摸索的成功經驗，在光源可控或可動態調整F值的前提下，一般直接按幀率倒數的2倍設置即可，比如拍攝4K 30p，快門就可設置為1/60秒，也就是180度快門角，此設置下動態模糊的效果較為真實。相同情況下，1/30秒適合弱光環境以更低ISO拍攝較為靜態的場合（非必須），而在強光環境下使用1/120秒甚至更快的速度來拍攝高速移動的物體（比如電影裡的武戲），能夠看清更多的動作細節而不是一味動態模糊（日常不建議這樣設置，動態物體會顯得很不真實）。所以在具體環境下具體拍什麼，視頻快門速度的選擇是不太一樣的。
以RX0 M2為例，手動選擇1/60秒並設置自動ISO，絕大多數家庭VLOG都能搞定。它的自動模式快門速度會不斷變化並默認打開了自動低速快門，有時候會影響拍攝效果，建議能手動就手動，但最低ISO 125和固定F4光圈會比較限制它在強光環境下的拍攝，如果不想動快門就必須上外掛ND才能解決這個問題。
那麼做大底雖然畫質上相較1/2.3英寸來說有優勢，但體型同樣小巧的話，也意味著更大的空間佔比、耗電和發熱，必須犧牲部分性能規格，比如電子快門最慢只能1/4秒，這顯然是為了降低熱量累計，而為省電也拿掉了RX100和RX10系列上相當強悍的片上相位差對焦功能（對焦像素依然保留，但前端總線和處理器不提供對應接口和功能），只保留了反差對焦，模式甚至只能選擇單次、預設和手動，可手動開啟圖像識別定點追蹤，但對焦點很容易飄移。
不過1英寸底等效24mm F4鏡頭的景深比較大，手持VLOG拍攝對焦約30cm，這時候從前景25cm到背景37.8cm都在景深內。當對焦為1米時，景深範圍為從58.8cm到332.7cm，而對焦到1.42米左右就進入從73cm開始的超焦距，所以對RX0 M2這種定位較為特殊的產品來說，選擇性降低對焦規格也無可厚非。
需要注意的是，小型化設計的另一個基本沒法改變的弊端是機身取景器都非常小，比如RX0 M2只有1.5寸，一旦對焦失敗（比如打算拍風光，對焦卻對到了1.42米以內的近處），在這麼小的屏幕上根本看不出來，只有導出到大一點的屏幕才能發現問題。因此拍攝前一定要反覆確認是否上焦，畢竟在拍攝過程中它的自動對焦工作機制也不是那麼智能，很容易出現整個拍攝均處於離焦狀態，當然它可以外接監視器，但這似乎有點本末倒置的意思……
除此之外，RX0 M2最高只有4K 30p/1080 120p，採樣位深碼率自然是YUV420/8bit/100Mbps，而GoPro Hero7 Black則可以4K 60p/1080 240p，相對更實用一些。但事實上這塊1英寸傳感器全像素輸出最大可到52.37fps且是12bit位深，裁切模式下還能更高，當然，這可能是擠牙膏，也可能是帶寬分配所致，更可能是為了省電保續航，總之整個1英寸堆棧處理器RX0/10/100系列都是如此，所以也不能把帽子完全扣RX0 M2頭上。
RX0 M2還有一個比較明顯的缺點是機內防抖功受限。從設計來說，無論光學還是傳感器防抖，都需要做反饋結構位移緩衝，所以對機內空間有較高需求，1英寸級底還要小型化，確實很難做到，所以絕大多數防抖方案都基於電子形式，也就是裁切傳感器中心部分做有效輸出，邊緣則作為補償位，效果類似於用眼睛盯住某個東西之後再搖頭晃腦：
電子防抖的與視頻處理做後期追蹤是相同原理，所以像大疆手機穩定器結合雲臺防抖和後期處理甚至可以實現乒乓球追蹤效果。對於RX0 M2來說，電子防抖僅能用於全高清拍攝時，與4K之間有很明顯的畫面裁切區別，但抽行全高清的成像素質明顯不如超採4K。
所以，RX0 M2的電子防抖對全寬採樣4K幾乎沒有效果（作為對比，RX100 M7的4K拍攝就可以使用增強型電子防抖），需要通過後期導入手機APP去框選取景範圍來模擬電子防抖輸出，無線傳輸的速度慢不說（400MB左右的內容需要近2分鐘），從相機到處視頻和編輯視頻還是兩個不同的APP，而且這些APP也並不太好用，自動跟蹤總是飄到別處去，防抖效果也不盡如人意。除此之外延時也只能設定自動拍攝照片而不能機內生成視頻，且官方APP也並不支持手機端處理，所以只能靠第三方軟件來完成……總的來說如果是旅行VLOG，還是為它配一個穩定器上4K，然後忘掉後期APP吧。
在VLOG盛行的大背景下，器材小型化是必然趨勢之一，但無論從電子還是光學的角度出發，小型化都意味著在賺取便攜性優勢的前提下進行諸多的設計權衡甚至妥協，而在此基礎上如果還要加上嚴格的三防標準，以及1英寸級大底（目前便攜性VLOG相機多為1/2.3英寸）及對應尺寸的鏡頭來保證畫質，運動相機的設計難度無疑又會明顯提升好些檔次，在成本限制下幾乎一定會呈現比較明顯的應用傾向性（也就是優缺點明顯，專機專用），那麼具體來說會有怎樣的設計？這就是今天打算聊的話題。
從光學說起吧，大多運動相機主要看點都是功能，並不會給出具體的光學設計，但對於像高相對較高的大底系統來說，光學設計是很重要的，而利於小型化設計的結構裡，Tessar應該是最有名的那一個了，先看結構圖：
1-1-2型結構，前兩組正負分離，所產生的像差由後組負正膠合組進行校正，可以看到傳統Tessar是對稱型結構，這意味著倍率像差在玻璃選型適宜的情況下比較容易校正（原始設計的第1/4是相同的高折射率玻璃，第2/3為不同牌號的低折射率玻璃），但軸向像差會相對放大。關於Tessar小尺寸設計的傳言多少不太準確，需要細化解讀：首先Tessar的4片型結構確實是非常簡單，但有2個問題，首先是選用一般玻璃的情況下鏡後距很長，隨便跑一個光線追跡，不難發現全畫幅像場45mm F2.8的Tessar結構鏡後距可長達36mm：
即便縮放到1英寸級也會有相當的長度，這對於傳統相機來說沒什麼問題，但顯然與需要鏡尾緊貼傳感器的小型化設計存在矛盾，從光學設計來說，假設2塊透鏡焦距F1和F2，軸上間隔為D，那麼這個系統的鏡後距BFL可以這麼計算：
所以簡單來說，在不改結構的前提下解決鏡後距方法就是採用面型曲率和光焦度更大的鏡組，但這會引發比較明顯的像差問題，因此還需要在結構中引入額外的鏡片，並加入非球面工藝進行改善，不過小型化設計導致的邊緣照度下降依然會比較明顯，所以RX0 M2的RAW文件不難看出有一定幅度暗角。
因此這類設計往往傾向於採用小光圈，比如F4，但即便如此，也很依賴機內對邊緣進行增益，這就會導致噪聲。而說到光圈，小型化的另一個設計特點就是將固定形狀的光闌放在鏡組最前端（手機鏡頭也是如此設計），這樣既能降低結構複雜度，同時也讓鏡組設計更自由，但代價就是光圈不可調：
其實從結構來說Sonnar甚至雙高斯都有短後截距的設計方案，但這些結構需要更厚的鏡組，這會對接下來的這個問題造成比較明顯的影響：最短對焦距離。無論Tessar還是其他結構，侷限的小尺寸空間決定了它只能做整組移動對焦，而且只能在相當小的空間內進行移動，根據高斯成像公式：
及垂軸放大倍率m為：
不難看出，全組對焦時焦距f為恆定值，放大倍率與像距v為正比關係：像距越大，物距u越短，對焦距離就越近，放大倍率越大。但受限的整組對焦移動空間意味著v的變量範圍也很侷限（所以鏡片不宜過多），放大倍率難以做大，最近對焦距離受限。改進的方法只能是增加鏡頭位移量來實現，而好就好在1英寸像場足夠小，這個改動不需要特別大就能實現，比如索尼RX0 M2就從非常不實用的50cm縮短到了相對合理的20cm。不過作為對比，廣角端同為等效24mm的RX100 M7可以做到更實用的8cm，這就是結構限制的區別所在。
除此之外，整組對焦意味著在對焦過程中完全沒有補償焦距的措施（可以回顧上一個公式，對焦過程也就是改變v值，想要m不變，就需要動態補償f），所以比如RX0 M2對焦20cm和無限遠的像高就有明顯的差別：
還有一點，RX0系列的鏡頭像場其實也沒有完全覆蓋整個13.2x8.8的1英寸底，只覆蓋了11.57x7.7（1/1.14英寸）左右，有效像素總數1530萬，所以它等效全畫幅24mm的鏡頭物理焦距為7.9mm，而非標準1英寸像場的9mm，這也為整體體型的妥協。
當然，在小型化機身上做大底的好處顯而易見：明顯更高的單幀信噪比和動態範圍，在使用相同的補償算法時也能保持優勢（比如多幀），事實上RX0 M2無論靜態照片素質挺不錯，傳感器動態範圍屬IMX383的應有水準（雖然有裁切）：
上圖為基準ISO 125的欠曝暗部，下圖為後期補償2.5檔，並不會明顯增加噪聲：
簡單來說RX0 M2用於社交媒體或拍個電腦壁紙問題不大，成像素質與索尼自家1英寸機差別不大，有多幀降噪和多幀HDR這兩個很實用的功能，但沒有觸控和聲控，操作方式相對傳統了點。
上為3EV HDR關閉，下為開啟，注意看亮部暗部的差別還是挺明顯的：
而且HDR可以設定從1-6EV包圍等級，但只限於JPEG輸出，會同時輸出單幀和HDR兩個圖像，取景範圍內有運動物體時沒有任何補償措施，這方面還是明顯不如華為P30 Pro等手機ISP，拍攝時需要注意。
近1英寸底的信噪比優勢主要體現在全寬超採的4K視頻上，即便自動ISO飆到3200的弱光環境下噪聲控制也很得當，效果明顯比同為常用於家庭VLOG的手機（哪怕最強的P30 Pro或Note10+）更出色，而且它支持S-LOG2，配合S-Gamut LUT可以提高一點視頻動態範圍，視頻規格比自家RX100系列還是要簡單一些。
USB功能比較齊全，支持外掛電源和控制器，並有3.5mm麥克風接口，因為主要是拍家庭錄像，使用我選了VLOG套裝版，戶外使用朝向可調的二位麥克風拾音和防風效果比內錄實用很多，室內倒是都不差。
這裡可以插一個視頻快門速度的小話題，之前看到有網友在這方面產生了一些爭議，事實上視頻快門速度的選擇早有前人摸索的成功經驗，在光源可控或可動態調整F值的前提下，一般直接按幀率倒數的2倍設置即可，比如拍攝4K 30p，快門就可設置為1/60秒，也就是180度快門角，此設置下動態模糊的效果較為真實。相同情況下，1/30秒適合弱光環境以更低ISO拍攝較為靜態的場合（非必須），而在強光環境下使用1/120秒甚至更快的速度來拍攝高速移動的物體（比如電影裡的武戲），能夠看清更多的動作細節而不是一味動態模糊（日常不建議這樣設置，動態物體會顯得很不真實）。所以在具體環境下具體拍什麼，視頻快門速度的選擇是不太一樣的。
以RX0 M2為例，手動選擇1/60秒並設置自動ISO，絕大多數家庭VLOG都能搞定。它的自動模式快門速度會不斷變化並默認打開了自動低速快門，有時候會影響拍攝效果，建議能手動就手動，但最低ISO 125和固定F4光圈會比較限制它在強光環境下的拍攝，如果不想動快門就必須上外掛ND才能解決這個問題。
那麼做大底雖然畫質上相較1/2.3英寸來說有優勢，但體型同樣小巧的話，也意味著更大的空間佔比、耗電和發熱，必須犧牲部分性能規格，比如電子快門最慢只能1/4秒，這顯然是為了降低熱量累計，而為省電也拿掉了RX100和RX10系列上相當強悍的片上相位差對焦功能（對焦像素依然保留，但前端總線和處理器不提供對應接口和功能），只保留了反差對焦，模式甚至只能選擇單次、預設和手動，可手動開啟圖像識別定點追蹤，但對焦點很容易飄移。
不過1英寸底等效24mm F4鏡頭的景深比較大，手持VLOG拍攝對焦約30cm，這時候從前景25cm到背景37.8cm都在景深內。當對焦為1米時，景深範圍為從58.8cm到332.7cm，而對焦到1.42米左右就進入從73cm開始的超焦距，所以對RX0 M2這種定位較為特殊的產品來說，選擇性降低對焦規格也無可厚非。
需要注意的是，小型化設計的另一個基本沒法改變的弊端是機身取景器都非常小，比如RX0 M2只有1.5寸，一旦對焦失敗（比如打算拍風光，對焦卻對到了1.42米以內的近處），在這麼小的屏幕上根本看不出來，只有導出到大一點的屏幕才能發現問題。因此拍攝前一定要反覆確認是否上焦，畢竟在拍攝過程中它的自動對焦工作機制也不是那麼智能，很容易出現整個拍攝均處於離焦狀態，當然它可以外接監視器，但這似乎有點本末倒置的意思……
除此之外，RX0 M2最高只有4K 30p/1080 120p，採樣位深碼率自然是YUV420/8bit/100Mbps，而GoPro Hero7 Black則可以4K 60p/1080 240p，相對更實用一些。但事實上這塊1英寸傳感器全像素輸出最大可到52.37fps且是12bit位深，裁切模式下還能更高，當然，這可能是擠牙膏，也可能是帶寬分配所致，更可能是為了省電保續航，總之整個1英寸堆棧處理器RX0/10/100系列都是如此，所以也不能把帽子完全扣RX0 M2頭上。
RX0 M2還有一個比較明顯的缺點是機內防抖功受限。從設計來說，無論光學還是傳感器防抖，都需要做反饋結構位移緩衝，所以對機內空間有較高需求，1英寸級底還要小型化，確實很難做到，所以絕大多數防抖方案都基於電子形式，也就是裁切傳感器中心部分做有效輸出，邊緣則作為補償位，效果類似於用眼睛盯住某個東西之後再搖頭晃腦：
電子防抖的與視頻處理做後期追蹤是相同原理，所以像大疆手機穩定器結合雲臺防抖和後期處理甚至可以實現乒乓球追蹤效果。對於RX0 M2來說，電子防抖僅能用於全高清拍攝時，與4K之間有很明顯的畫面裁切區別，但抽行全高清的成像素質明顯不如超採4K。
所以，RX0 M2的電子防抖對全寬採樣4K幾乎沒有效果（作為對比，RX100 M7的4K拍攝就可以使用增強型電子防抖），需要通過後期導入手機APP去框選取景範圍來模擬電子防抖輸出，無線傳輸的速度慢不說（400MB左右的內容需要近2分鐘），從相機到處視頻和編輯視頻還是兩個不同的APP，而且這些APP也並不太好用，自動跟蹤總是飄到別處去，防抖效果也不盡如人意。除此之外延時也只能設定自動拍攝照片而不能機內生成視頻，且官方APP也並不支持手機端處理，所以只能靠第三方軟件來完成……總的來說如果是旅行VLOG，還是為它配一個穩定器上4K，然後忘掉後期APP吧。
三防反倒是相對容易設計的部分了，這裡的容易指的不是技術上，而是優先級上，因為運動相機三防幾乎是標配，一切都要以它為核心來打造，再加上相對簡單的小型化設計本身也易於做防護，在這方面整個行業都有比較豐富的經驗。總體來說運動相機即便是在搭載較強傳感器的情況下，以目前的技術來看依然有相當多的掣肘之處，RX0 M2就是比較典型的代表，但在配件組合得當的情況下，大底的成像優勢還是存在的，特別是對於依然要針對PC平臺的VLOG而言……