屏下攝像頭來了!誰將領(lǐng)跑“真全面屏”賽道?

(高靖宇/文)全面屏是手機業(yè)界對于超高屏占比手機設(shè)計的一個比較寬泛的定義,從字面上解釋就是手機的正面全部都是屏幕,手機的四個邊框位置都是采用無邊框設(shè)計,追求接近100%的屏占比。

全面屏讓手機看起來更加漂亮,同時也滿足了消費者對于“大屏”的視覺體驗,因此也受到了各大手機廠商的重視。2018年,全面屏手機迎來爆發(fā)式發(fā)展,出現(xiàn)了劉海屏、水滴屏、挖孔屏等全面屏手機。

俗話說“理想很豐滿,現(xiàn)實很骨感”,雖然這些手機都被稱之為全面屏手機,但事實上它們的屏占比并為達到100%,更多的是屏占比在80%~90%之間,,擁有超窄邊框設(shè)計的手機。而手機廠商之所以在屏幕上開刀挖空,主要是因為實現(xiàn)100%全面屏需要面臨著很多設(shè)計上和制造工藝上的難點,比如實現(xiàn)全面屏后,手機聽筒、前置攝像頭、傳感器等一些重要元器件在保障功能的提前下如何實現(xiàn)“隱藏”,成為手機廠商亟待攻克的難題。

此時,手機廠商另辟蹊徑。在2018年5月,OPPO、vivo則先后發(fā)布了采用升降前置鏡頭打造的全面屏手機。而在2018年11月前后,聯(lián)想、小米、榮耀則陸續(xù)推出了滑蓋式的真全面屏手機。

滑蓋,升降等通過機械結(jié)構(gòu)打造的全面屏,雖然在視覺體驗上更接近100%全面屏,但因消費者使用習(xí)慣,機身厚度、以及空間占用上等諸多弊端,這兩種全面屏方案并未實現(xiàn)大面積推廣應(yīng)用。

不過,從去年開始手機廠商們已經(jīng)在下一技術(shù)風(fēng)口——屏下攝像頭開始發(fā)力了。

屏下攝像頭帶來“真全面屏”

單就屏幕而言,現(xiàn)在最接近真正全面屏的方案應(yīng)該是挖空屏,前置鏡頭已經(jīng)從“劉?!痹煨妥兂闪似聊簧系囊粋€“點”,但為什么要在屏幕開孔留下這個“點”,那是因為根據(jù)成像原理,鏡頭需要有足夠的進光量,而屏幕很厚,還有很多像素點和電路,它們會遮擋光線進入,所以只有在屏幕挖空,才可以保證鏡頭有足夠的進光量。

也正因如此,屏下攝像頭技術(shù)也就成為目前全面屏最完美的解決方案。

去年6月,OPPO副總裁沈義人在微博上曬出OPPO實現(xiàn)屏下攝像頭設(shè)計的視頻。

從視頻來看,該工程機采用一整塊無任何開孔的全面屏,前置攝像頭隱藏在屏幕靠上的位置,肉眼很難分辨出。為了驗證前置鏡頭真的“存在”,演示者將手指放著前置攝像頭上,屏幕畫面清晰顯示出手指已將鏡頭遮擋。

有意思的是,小米也在同一天進行了屏下攝像頭工程機的展示。視頻中我們看到,小米9隱視屏版本采用了屏下攝像頭技術(shù),保證屏幕不存在缺口,也沒有使用升降式結(jié)構(gòu)。

與之前OPPO沈義人公布的解決方案不同的是,OPPO的屏幕攝像頭方案是基于一塊曲面屏,而這款屏下攝像頭版的小米9手機則是采用了OLED屏幕。

三個月后,2019年9月,在華為Mate30系列發(fā)布會前夕,海外媒體爆出了華為屏下攝像頭專利,根據(jù)專利描述,該智能手機的部分屏幕會處于透明狀態(tài),而前置攝像頭就會位于這些透明屏幕的下方。這個部分主要用于顯示手機的常規(guī)狀態(tài),例如當前的網(wǎng)絡(luò)連接、網(wǎng)絡(luò)強度、電量和時間等等。

今年2月,vivo推出了自家的探索性概念產(chǎn)品vivo APEX 2020,這也是第一款屏下攝像頭技術(shù)落地產(chǎn)品。根據(jù)官方介紹,vivo APEX 2020采用屏幕像素排布設(shè)計與電路設(shè)計,將前攝上方屏幕透光率擴大到了其他區(qū)域的6倍,搭載四合一超像素感光芯片技術(shù)。

通過媒體測評可以看出,前置攝像頭位置在深色背景下觀感與普通屏幕幾乎無異,而在淺色背景下,攝像頭位置還是比較容易被看到。

透光率成最大技術(shù)難點

對手機有較為深入了解的同學(xué)可能知道,目前的光學(xué)屏下指紋識別用的就是一種屏下攝像頭技術(shù),利用OLED屏幕可以透光的特性,讓屏幕下方的攝像頭對指紋紋理進行拍照比對,并且可以做到相當不錯的識別率。那么為什么在拍照方面,屏下攝像頭就如此不堪了呢?

首先,兩者的工作目的是不同的,光學(xué)屏下指紋識別的攝像頭,僅僅是為了從圖像中獲取相應(yīng)的紋理信息,而不是為了成像,所以對畫質(zhì)要求非常低。而前攝所需的屏下攝像頭是用于成像的,因此有相當高的畫質(zhì)要求。

其次,OLED屏幕雖然是可以透光的,但透光率其實比較低。光學(xué)指紋識別可以通過屏幕的主動高亮發(fā)光照亮被攝畫面,來彌補透光率低的問題,然而用于拍照的前置攝像頭大部分情況則只能被動接受環(huán)境光,在攝像頭模組本身較小、感光能力較弱的情況下,透光率便成了一個大問題。

那減少前置攝像頭區(qū)域的屏幕像素數(shù)量不就可以提升進光量了嗎,的確,但那樣前置攝像頭區(qū)域的屏幕的顯示效果就會下降,與周圍的屏幕有明顯區(qū)別,例如我們在屏下攝像頭手機上看到的暗斑,隱藏在屏幕后方的攝像頭模塊清晰可見,這就是降低了此處像素密度來優(yōu)化攝像頭進光量的結(jié)果,相信很多用戶都無法忍受這樣的效果。

盧偉冰也表示目前的屏下攝像頭技術(shù)并不盡如人意,在量產(chǎn)方面也存在問題。但不得不說屏下攝像頭解決了真全面屏?xí)r代屏幕完整性和機身完整性之間的矛盾,相信隨著技術(shù)的進一步成熟,這些缺點也會一一解決。

屏下攝像頭2020年或?qū)⑸逃?/STRONG>

2020年,很多人期待屏下攝像頭手機的到來。當然,除了手機廠商意愿外,背后離不開供應(yīng)鏈的支持。

京東方在2019年8月22日就公布了自家OLED技術(shù)路線時間表,表示屏下攝像頭產(chǎn)品有望在2020到2021年間推出。京東方副總裁常程曾提到,綿陽6代柔性AMOLED生產(chǎn)線未來就將推出支持屏下攝像頭的柔性AMOLED屏幕。

早在2019年10月,三星就表示,它們與終端廠商合作研發(fā)的屏下攝像頭顯示屏方案,將會陸續(xù)開展小規(guī)模試產(chǎn),預(yù)計2020年正式量產(chǎn)。另有媒體報道,三星下一代旗艦Galaxy S21已經(jīng)在測試中,但目前還在評估這項技術(shù)的可行性。

除了需要上游屏廠的定制的OLED屏之外,對應(yīng)的也需要上游攝像頭廠商來進行配合優(yōu)化。

去年就有消息稱,索尼半導(dǎo)體已經(jīng)放棄了邊角攝影模塊的開發(fā),全面轉(zhuǎn)向屏下攝像頭模組的開發(fā)。

另外,在屏下攝像頭算法上也傳出利好消息。有消息稱,徠卡利用多攝成像算法融合技術(shù),已經(jīng)可以初步解決屏下攝像頭成像質(zhì)量不佳的問題,而與徠卡合作緊密的華為有望在屏下攝像頭技術(shù)方面實現(xiàn)突破。

除了華為,三星也在嘗試與谷歌相機部門合作,取得谷歌相關(guān)的拍照算法技術(shù),從而加速屏下攝像頭方案的研發(fā)。

最后是三星、蘋果,還是華米OV,誰將首發(fā)量產(chǎn)屏下攝像頭手機成為今年一大懸念。

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2020-04-20
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