你什么时候能用到屏内摄像头?

你什么时候能用到屏内摄像头?
2020年01月27日 07:59 中关村在线

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  全面屏技术的发展,让手机屏占比向着极致化方向迈进,市面上超过90%屏占比的手机比比皆是。屏占比越高,视觉观感就越震撼,但要想达到满眼全是屏幕的效果,首要解决的问题就是前置摄像头的“隐藏”。继刘海屏、水滴屏之后,为了进一步提升手机正面的屏占比,vivo NEX率先采用升降式前置摄像头,随后越来越多的厂商跟进,发展到现在“挖孔屏”成为主流。

  但消费者的需求是苛刻的,只有做到如屏幕指纹技术一样,将前置摄像头真正“藏”起来,屏下摄像头才是终极解决方案。

  如今屏下摄像头技术发展情况如何?需要解决的难题又在哪里?消费者什么时候才能用得上?我们一起来看下吧。

  前置摄像头的处理令厂商“头秃”

  2016年,全面屏的概念出现之后,手机的形态发生了翻天覆地的变化。后来苹果强大的带动能力,一时间“异形屏”设计成为潮流,随后安卓手机厂商也不甘示弱,先后推出“水滴屏”“美人尖”等等,设计方案也更加丰富多彩。

水滴屏和异形屏水滴屏和异形屏

  接下来,随着上游供应链的技术累积,很多激进的手机厂商像vivo、OPPO、荣耀和小米等开始另辟蹊径,推出了机械结构的“升降式”摄像头手机。

OPPO Find XOPPO Find X

  机械结构的升降式摄像头,解决了手机屏幕“完整性”问题,整体的视觉观感更加统一。但是,机械结构设计也不是完美的,带来了成本高、使用寿命和容易积灰的问题,还会牺牲寸土寸金的手机内部空间,同时机身重量增加,让握持手感不佳。

OPPO Reno3 Pro采用前置挖孔屏设计OPPO Reno3 Pro采用前置挖孔屏设计

  有了矛盾就要解决,“挖孔屏”设计让前置摄像头可以摆放在屏幕顶部的任何位置上,而且只要控制好孔径大小,就会符合大部分用户的审美。同时不必再担心前置摄像头的成像素质,机身重量也更好控制。

有趣的系统壁纸去适配挖孔屏有趣的系统壁纸去适配挖孔屏

  这方面像三星 Galaxy S10和Note10系列、OPPO Reno3 Pro等等,可以说做得不错,兼顾了机身重量和拍照素质。当然,挖孔屏带来的遮挡和图标显示问题,系统和APP对于挖孔的适配优化很重要,美不美观最终还要看消费者怎么说。

  市场需求决定,手机最终还是向高度一体化发展的,技术发展将前置摄像头真正隐藏在屏幕之下,那么它就是最佳方案。

  我觉得OK——需要时正常工作 不用时“乖乖消失”

  2019年6月3日,OPPO副总裁沈义人在微博上展示了屏下摄像头技术。6月26日,在MWC 2019上海大会上,OPPO正式发布了“透视全景屏”,并公布了其操作演示和自拍样张。

OPPO屏下摄像头技术OPPO屏下摄像头技术

  从演示效果来看,OPPO的屏下摄像头技术完成度已经很高了,前置镜头不使用时完美隐藏,只有在自拍时才会显示出来。

  用“暗中观察”形容屏下摄像头再合适不过

  屏下摄像头利用了OLED屏幕自发光特性,同时从技术层面来说,OLED屏幕是完全可以做成透明的。所以在前置摄像头区域,是一块小的透明屏幕。

  与OPPO类似,6月3日小米林斌也在微博上展示了小米的屏下摄像头样机的演示视频,小米称这项技术为“隐视屏”,同时小米还强调,隐视屏是小米具有自主知识产权的创新技术。并做了屏下摄像头科普。

  其原理就是利用了定制阳极材料的AMOLED面板,这种阳极材料有着更高的透光率,能让外部光线透过屏幕和这部分AMOLED面板区域直达摄像头内部的传感器,从而提升成像素质。不使用摄像头时,这块“透明屏”可以正常显示屏幕内容,和整个AMOLED屏幕浑然一体,不会显得突兀。

隐视屏与水滴屏比较(图片来源小米官微)隐视屏与水滴屏比较(图片来源小米官微)

  当然,除OPPO和小米之外,还有很多手机厂商和供应链合作,推进自家屏下摄像头技术的发展。2018年11月,vivo就申请了相关专利,其原理是使用两种不同的材质打造一块屏幕,在屏下摄像头区域采用透光率更高、结构更薄的PMOLED屏幕,其它部分则使用正常的AMOLED屏幕。

vivo专利截图 两种不同的材质打造一块屏幕vivo专利截图 两种不同的材质打造一块屏幕

  新材料在手机屏幕领域的应用是实现屏下摄像头的强大助推器,与vivo的专利方案类似,魅族申请的相关专利是在前置摄像头上方区域使用石墨烯屏,石墨烯屏也拥有高透明特性,可以保证屏下摄像头的成像质量。

  总之,为抢占先机,很多手机厂商都在攻克屏下摄像头技术,这里不再一一举例。当然,屏下摄像头很多的功劳都离不开上游供应链的技术创新。那么问题来了,屏下摄像头普及的难点在哪呢?

  屏下摄像头技术到底难在哪?从0到1的突破

  屏下摄像头不仅仅是将摄像头藏起来那么简单,量产难度高的还是因为它要回归拍照的本质——即成像素质不能倒退。现在屏下摄像头技术远不够成熟,所以手机厂商大多是以工程机展示为主,即便工程机是从0到1的突破,也足以引起巨大的轰动。

  举个例子,早在2018年6月,OPPO就申请了屏下摄像头的相关专利,其中包括“电子设备、图像处理方法和装置”的发明专利。其利用OLED屏每个像素点都是可以自发光的特性,不需要背光,因此可以做得非常的纤薄。

  结构上,OLED屏是由一层薄而透明具半导体特性的铟锡氧化物(ITO),与电极的阳极相连,再加上另一个金属阴极,如三明治结构一般。而且早在2015年,三星就曾展示了一款55英寸的透明OLED电视。

  这款电视产品的整个屏幕几乎像玻璃一样透明,而且可以还可以正常显示内容。所以,从技术层面讲,OLED屏幕完全可以做成透明的。但尽管如此,对前置摄像头传感器来说透光率还是太低,因为拍照对光线的要求是非常高的。

  OPPO对屏下摄像头成像的多算法优化

  因此,OPPO分别在高透光率屏幕、传感器和AI算法三个方面做优化。OPPP称一般情况下,透过屏幕的光线都会有所损失。屏下摄像头实际接收到的光线不到正常情况的一半,导致照片容易偏色、起雾。

  对此,OPPO通过白平衡、HDR、AI去雾多算法优化,保证成像质量,从实际的样张对比看,效果还是很明显的。虽然和当前的市面上机型比较成像画质还有差距,但至少可以肯定,国内厂商的的确确做到了“屏下摄像头”。

  写在最后

  现阶段屏下摄像头技术还很难实现规模量产,因为手机市场要考虑消费需求和成本控制,屏下摄像头成像如果以牺牲成像质量为代价,显然这种“新鲜感”是无法打动用户的,特别是对自拍需求较高的女性消费者。

  另一方面,在技术没有绝对成熟之前,出于成本控制,供应链和手机厂商都不会盲目去试水,因为噱头总会变成泡沫,影响到用户体验就更得不偿失了。

  但我们不用悲观,手机圈超级快充技术的普及,大约用了2年时间;2018年1月,vivo X20系列首发屏下指纹识别技术,发展到2019年很多千元机都已经常见了;相信在供应链技术创新和手机厂商的研发努力下,屏下摄像头技术会很快克服成像效果、成本和产能的一系列问题,最终让消费者使用上。当然,最让人欣慰的是,国产手机厂商在这项技术方面走在了很多国际大厂前面。

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