新 iPhone 的 8 个设计秘密 | 设以观复 vol.2

这是《设以观复》的第二期,这个栏目的宗旨是,以工业设计师的视角,用平白易懂的语言,向普罗大众介绍事物背后的原理和逻辑。

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苹果的秋季发布会前不久刚结束,今年和往年一样,网上都是骂声和调侃。但不管是作为设计师,还是作为一名理性的消费者,此时都不应该参与到这些无聊的热闹当中,而是冷静下来,想想看,是基于什么原因设计成这样。

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今年iPhone更新的重点几乎都集中在A13芯片所带来的各项能力提升,而其中最引人注目就是摄影能力的全面大升级,尤其是三颗摄像头带来的全焦段无缝变焦。要实现这种能力,除了芯片和算法以外,硬件的布局也是极为关键的,它会同时影响到软件开发的工作量以及设计方案的取舍。

 

Q1:为什么三颗摄像头按等边三角形布置?

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这种布局,可以让三颗镜头尽可能地靠近彼此,同时确保三颗镜头互相之间的距离相等。这是最大程度减小三颗镜头之间视差的最佳数学模型,也是实现全焦段无缝变焦的硬件基础。

它们之间可以形成三组两两一组的关系,实时地互相校正视差、色温、白平衡等等这些信息。

如果采用一字摆开或L型的布局,那么视差所带来的软件开发量和芯片的实时计算量会因此大大增加。要实现iPhone这种三个焦段之间流畅的无缝衔接,显然它们都不是合适的布局。

这也是乔布斯一直强调的:

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Design is not just what it looks like and feels like. Design is how it works.

 

Q2:为什么不把摄像头模组居中对称布局,而是摆在左上角?

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发布会之前我曾在粉丝群里说,这个角落的镜头必定是广角镜头。事实确实如此。

因为广角镜头同时也是微距镜头,而微距摄影的必要条件就是,靠得足够近。

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出于对称审美把镜头矩阵摆在中间,固然是好看一些,但由此所带来的是,作为摄影最基本要素的取景视角的缺失。这是一种以审美牺牲功能的做法。

这是违背Design is how it works设计原则的。

同时,这也是国际主流设计理念 Affordance的实际体现。

Affordance这个理念我在这里没法详细展开说,但是可以举两个例子,大家感受一下。

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无印良品这款著名的CD机大家应该都认识,它把开关做成拉绳的形式,从你看到的第一眼起就知道,你应该去拉这根绳子。这当中有集体记忆的原因,也有人的本能的原因,这就是Afforednce。

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再比如这个牛奶盒子,它底部的形状和尺寸,都与这个扶手的顶部和尺寸刚好相符,如果你此时需要临时放下牛奶,回一条手机上的消息,你就会直接把它放上去。这也是Affordance。

 

Q3:后背玻璃的质感是怎么制作的?

新iPhone的玻璃后背,是通过CNC(数控加工)来塑造整体形态的,后续再将玻璃处理成整体磨砂、局部高亮的表面效果。

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玻璃的磨砂工艺,主要有两种。一是通过物理的喷砂工艺,用高速的玻璃砂撞击玻璃表面,制造出密度均匀的小坑;二是通过化学反应,用特定的药水腐蚀玻璃表面,形成雾面效果。

这两种工艺都可以通过在中间步骤加入局部的遮蔽保护,在同一个表面上同时实现磨砂和高亮两种视觉效果。

发布会后我和一些供应商讨论,我们普遍认为,苹果使用喷砂工艺的可能性更大,也更符合它们一直以来的技术积累和设计处理的手法。

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在苹果的新总部和一些线下实体店,也能见到它们对磨砂玻璃的使用,这也是它们技术积累的一部分成果转化。

 

Q4:为什么要设计成两层台阶?

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很多人吐槽,镜头部分玻璃和金属分别抬起两层,是丑上加丑。

我推测,这是苹果基于视觉效果与加工工艺之间做的一个平衡。

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如果玻璃不凸起,以三镜头模组的整体尺寸,按iPhone X那样的金属外框方式来设计,整个镜头模组会又大又厚,视觉上会失衡。

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如果凸起的厚度全部算到玻璃上,那么玻璃的CNC加工量和产品不良率又会大大增加。虽然苹果很有钱,但也不能无底线地浪费钱。

 

Q5:为什么镜头模组不做成一整个大镜片?

镜头凸台的玻璃采用局部高亮的处理,借助凸台形成的光线折射,营造出一种悬浮感,削弱了镜头的视觉厚度。

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由于结构设计的需要,镜头模组与玻璃后背之间必须有一层金属圈分割,既保护镜头,也作为玻璃开孔处的缓冲。

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通过把两种材料加工成相似的高亮表面,在光线时时处于变化的生活环境中,形成一种视觉上的质感统一。这种手法也给整个镜头模组带来了晶莹剔透的视觉效果。

苹果没采用色块分割的手法,而是选择通过材料的表面工艺实现质感上的区分与统一,这也是苹果设计手法上的延续。

 

Q6:为什么iPhone 11 才俩镜头也做个近似方形的台阶?

我推测是基于玻璃CNC加工的良品率来考虑的。

CNC在加工的过程中会存在高频震动,这种高频震动有概率会导致整片玻璃崩碎。

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苹果是将一片很薄的玻璃,通过将凸台以外的部分整个削薄的方式,做出这个玻璃盖板的。

由于薄的部分更容易开裂,导致整块玻璃崩碎。所以苹果将所有开孔都集中在了较厚的凸台部分,以便尽可能减小加工过程中的损耗。

这种良品率的提升,也体现在了价格的下调上。

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除了镜头,还有闪光灯和麦克风需要开孔,所以iPhone 11的凸台没采用X/XS那样的胶囊造型,而是更大的圆角矩形。这样也形成了与Pro和Pro max同一代的系列化形象。

 

以上是我对新iPhone设计方案的分析。

接下来再说说我对苹果在设计决策上的一些看法吧。

主要是让我感到出乎意料、又情理之中的两点:

 

第一点:居然没使用“复眼”的设计?

我去年分析华为mate 20的时候就谈到过,矩阵式复眼既适合表达摄影技术的进步,又能形成统一简练的视觉效果,是很适合作为三摄镜头的设计方案的。

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当时从供应链得知,苹果很早就在研发三镜头方案了,所以我一直以为他们也会采用在颜色上做划分的设计,因为这样能让镜头部分更整体。

但苹果选择了另一条路线,就是让整个后背更整体,这更符合苹果一贯的设计原则。因为后背的设计目标是一整块玻璃,再增加任何装饰,都是违背苹果一直追求的一体化的设计原则的。

从结果上看,这种设计有着更强的立体感,也更轻盈。

 

第二点:居然把CNC用到了玻璃上!

三年前,2.5D玻璃的出货成本,大概是平面玻璃的三到四倍。由于玻璃的材料特性,决定了CNC加工的难度。现在不少低端手机也用上了这类曲面屏,主要是因为利润足够稀释掉损耗,而不是工艺真的有了质的飞跃。

新iPhone的玻璃后背这么干,真的很烧钱。

所以我此前一直以为新iPhone会延续iPhone X那样,只开一个大孔,整个摄影模组从里往外套,因为这样好做。但是我竟然忘了,苹果是一家功能主义内核的极简主义审美的公司。能用一个零件做好的,绝不拆分成两个。

他们宁愿多花钱把玻璃做成异形的一个整体,实现从材料、加工到视觉上的一体化。这种方式也源自过去对铝合金加工的经验的积累,也是在建造新门店和新总部过程中的对玻璃工艺的进一步开发,虽然我真的万万没想到,但又真的是情理之中、水到渠成的结果。

 

最后,再说几句无关设计的话。

不管是三镜头无缝变焦的算法,还是各项性能提升的同时大幅降低能耗,这些工作任意单一一项都是巨大的工作量,然而他们这么多项同时开干,最终实现一款产品的整体提升,这是各个部门之间紧密配合、高效工作的缩影。

这种能力不是那些换个「样式」就敢说自己是设计创新的团队所能比拟的。

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虽然失去了两个灵魂人物,但拥有这种一流的组织、动员能力的团队,我还是会继续期待他们未来的产品的。

与汉洋一起录了一期播客

📻 点击这里收听:《社会人科技评论》


上周五,@汉洋 联系我,说可不可以一起做一期关于工业设计的播客,同时聊聊Apple以及Ive的事情。我一直都有听播客的习惯,还比较喜欢这种节目形式,所以答应了邀约。

但是因为从来没做过,所以整段谈话说下来,我自己感觉是比较拘谨的。因为有过几年舞台经验,知道自己的肢体、声音状态对不对,是否放松。不过好在出来的节目还不错,算是把自己想表达的话说清楚了。

只是可惜,因为是即兴的谈话,所以许多地方话没说完就延展去别处了,自己也没注意。同时由于设计的话题比较依赖视觉,所以单纯依靠语音可能未必能让人准确地理解,这一点可能对听众的基础有一些要求。

尽管有些小遗憾,但是整个谈话的过程非常开心,也很感谢汉洋邀请我做了这样一期帮助大家了解工业设计的节目,期待能和更多人交流关于设计的观察与思考。

对MACPro2019的零碎想法

前段时间Apple发布的MAC Pro 2019在网上引起大家很多讨论,我也陆陆续续发表了一些关于新MAC的工业设计的看法,现在做个简单的整理汇总,方便自己以后回头找。

《Apple Design 产品设计的秘密》,2014年,旗标出版公司