屏下攝像頭遲遲未商用 阻礙它到來(lái)的是“邪術(shù)”

在全面屏概念出現(xiàn)之后，人們便開(kāi)始了對(duì)于手機(jī)屏占比的追求。

隨著智能手機(jī)全面屏形態(tài)的不斷發(fā)展，手機(jī)正面屏幕的屏占比變得越來(lái)越大，曲面屏幕的普及也使得手機(jī)邊框也日益見(jiàn)漸窄。

因此在眼下，前置攝像頭的存在已經(jīng)成為了阻礙智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)完整全面屏的最大障礙。

在全面屏?xí)r代為了安放前置攝像頭的存在，市面上先后出現(xiàn)了劉海屏、水滴屏、滑蓋式全面屏、升降式全面屏、挖孔屏等屏幕形態(tài)。

在這之中升降式全面屏雖然解決了完整全面屏的問(wèn)題，但是其所帶來(lái)的機(jī)身厚度和機(jī)械結(jié)構(gòu)則為手機(jī)的工業(yè)設(shè)計(jì)提出了更多的難題，因此屏占比較小且容易普及的挖孔式全面屏設(shè)計(jì)成為了當(dāng)下的主流。

在這種背景下，屏下攝像頭開(kāi)始為視為實(shí)現(xiàn)完整全面屏的關(guān)鍵技術(shù)。

此前，OPPO、vivo、小米等手機(jī)廠商也分別展示了采用屏下攝像頭技術(shù)的概念機(jī)型，但是采用該項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的全面屏手機(jī)卻遲遲沒(méi)有實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

那么屏下攝像頭技術(shù)是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？遲遲無(wú)法實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)發(fā)售的原因又是什么呢？下面便來(lái)聊聊這些話題。

攝像頭上的“透明”屏幕

顧名思義，屏下攝像頭技術(shù)就是將前置攝像頭放置在屏幕下方，從而節(jié)約手機(jī)正面的空間，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)完整的全面屏設(shè)計(jì)。

這里肯定就有朋友要問(wèn)了：把攝像頭放在屏幕下面不是會(huì)被屏幕遮擋，還能拍照嗎？

這也就提出了屏下攝像頭技術(shù)的核心：如何讓光可以透過(guò)屏幕到達(dá)攝像頭。

屏下指紋技術(shù)示意圖這點(diǎn)和基于光學(xué)技術(shù)的屏下指紋功能的實(shí)現(xiàn)方式有些類(lèi)似，不過(guò)屏下攝像頭技術(shù)對(duì)于透過(guò)率等核心指標(biāo)的要求要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于屏下指紋功能。

為了讓光線透過(guò)屏幕，業(yè)界嘗試了多種方法。

其中主流的一種思路便是在屏幕攝像頭上方的屏幕區(qū)域采用高透光率材料，從而做到在兼顧顯示效果的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高透光率。

目前國(guó)內(nèi)知名OLED屏幕廠商維信諾已經(jīng)宣傳實(shí)現(xiàn)了屏下前置攝像頭技術(shù)解決方案的量產(chǎn)。

維信諾屏下攝像解決方案通過(guò)應(yīng)用新型透明OLED器件、新型驅(qū)動(dòng)電路和像素結(jié)構(gòu)、高透明新材料等新型技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了光線可以透過(guò)屏幕到達(dá)攝像頭的效果。

同時(shí)維信諾的該方案還運(yùn)用了特殊的像素排列方式優(yōu)化等技術(shù)，盡量消除了屏下攝像頭區(qū)域屏幕部分與主屏幕之間的亮度差異、色域差異和視角差異，從而實(shí)現(xiàn)了透光率與屏幕顯示效果的有效平衡。

目前除了維信諾的屏下攝像解決方案之外，還有多家廠商也在研究不同的屏下攝像頭解決方案，不過(guò)由于尚未發(fā)布我們就不多加討論了。阻礙屏下攝像頭面世的竟是它?

采用高透明屏幕材料的屏下攝像解決方案可以說(shuō)很好的解決了光線透過(guò)屏幕到達(dá)攝像頭的問(wèn)題。

但是由于光在到達(dá)攝像頭傳感器的過(guò)程中經(jīng)過(guò)了屏幕的透明材料，因此會(huì)受到光學(xué)干擾、衍射、雜閃光等因素的干擾，從而帶來(lái)霧化、眩光、清晰度下降等問(wèn)題。

簡(jiǎn)單理解來(lái)說(shuō)，就是手機(jī)的前置攝像頭在隔著一層不能滿(mǎn)足鏡頭光學(xué)設(shè)計(jì)要求的塑料板進(jìn)行拍攝，而且這塊塑料板的透光區(qū)域周?chē)赡苓€會(huì)發(fā)光。

而這些問(wèn)題的存在，便會(huì)在一定程度上會(huì)導(dǎo)致手機(jī)屏下的前置攝像頭成像水準(zhǔn)的下降，進(jìn)而導(dǎo)致手機(jī)自拍效果的下降，如何解決這些問(wèn)題便成為了手機(jī)廠商所要面對(duì)的現(xiàn)實(shí)。

因?yàn)樵谏缃痪W(wǎng)絡(luò)應(yīng)用發(fā)達(dá)的今天，使用前置攝像頭進(jìn)行自拍和視頻聊天已經(jīng)成為了大多數(shù)人的日常應(yīng)用，特別是被網(wǎng)友戲稱(chēng)為“亞洲四大邪術(shù)”之一的美顏?zhàn)耘墓δ鼙愫茈y實(shí)現(xiàn)良好的效果。

算法+硬件雙管齊下解決難題

也就是說(shuō)手機(jī)廠商想要將屏下攝像頭技術(shù)應(yīng)用到智能手機(jī)上并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)發(fā)售就需要解決自拍效果和屏下攝像頭區(qū)域與周邊顯示效果差異的問(wèn)題。

接下來(lái)就通過(guò)目前已經(jīng)展示過(guò)運(yùn)用屏下攝像頭技術(shù)的概念機(jī)型，來(lái)一窺手機(jī)廠商將如何解決這一難題。

在2019年的MWC19上海展會(huì)上，OPPO展示了一款使用屏下攝像頭技術(shù)的原型機(jī)，OPPO將使用這一技術(shù)的屏幕稱(chēng)其為透視全景屏。

據(jù)OPPO介紹，透視全景屏采用了一塊高透光率屏幕并將前置鏡頭置于其下，也就是我們前文所講的高透光率材料方案。

在為了提高透光率，OPPO專(zhuān)門(mén)定制了一塊像素結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)重新設(shè)計(jì)的顯示屏，以確保攝像頭能夠收到足夠的光線進(jìn)而保證成像質(zhì)量。

同時(shí)OPP還為屏下放置的攝像頭配備了相比普通前置攝像頭更大的光圈、更大的傳感器以及更大的單像素尺寸用以增強(qiáng)攝像頭的感光能力。

并且OPPO的工程師還在軟件層面對(duì)攝像頭進(jìn)行了優(yōu)化，運(yùn)用白平衡算法、HDR算法與AI去霧算法等先進(jìn)技術(shù)來(lái)增強(qiáng)屏下攝像頭的成像能力。

從MWC19現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)用體驗(yàn)反饋來(lái)看，OPPO的屏下攝像頭方案已經(jīng)接近成熟。

除了OPPO之外，vivo也在最新的概念機(jī)APEX 2020上使用了屏下攝像頭技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了無(wú)孔一體化的手機(jī)設(shè)計(jì)。

據(jù)悉，APEX 2020通過(guò)改變了屏幕像素排布設(shè)計(jì)和電路設(shè)計(jì)，將前置攝像頭上方屏幕的透光率擴(kuò)大到了其他區(qū)域的6倍。

同時(shí)配備了一顆1600萬(wàn)像素的前置攝像頭并運(yùn)用像素四合一技術(shù)來(lái)加強(qiáng)前置攝像頭的感光性能。

vivo APEX 2020真機(jī)圖此外APEX 2020也選擇了使用算法來(lái)進(jìn)行成像優(yōu)化，以避免光學(xué)干擾、衍射、雜閃光等對(duì)相機(jī)拍照質(zhì)量的影響。

從vivo官方放出的APEX 2020自拍樣張上我們可以看出APEX 2020的屏下攝像頭成像效果已經(jīng)十分可用。

考慮到APEX 2020所搭載的微云臺(tái)技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，我們也不難想象vivo的屏下攝像頭技術(shù)也可能很快被應(yīng)用到量產(chǎn)當(dāng)中。

APEX 2020自拍樣張總結(jié)目前來(lái)看，屏下攝像頭在硬件技術(shù)上已經(jīng)達(dá)到了成熟可用的程度。

目前主要的難點(diǎn)還在于屏下攝像頭的成像質(zhì)量無(wú)法與常規(guī)的前置攝像頭技術(shù)相提并論，但是我們也通過(guò)各大手機(jī)廠商的概念機(jī)型得以了解對(duì)于屏下攝像頭技術(shù)的優(yōu)化正在快速推進(jìn)中。

考慮到電子技術(shù)一旦實(shí)現(xiàn)突破，便可以實(shí)現(xiàn)飛速的發(fā)展和普及，因此不久之后我們便可以看見(jiàn)搭載屏下攝像頭技術(shù)的機(jī)型量產(chǎn)上市。

近日，國(guó)內(nèi)知名手機(jī)廠商中興便在網(wǎng)上官宣了中興AXON A20 5G手機(jī)的宣傳照，并宣布將于近期發(fā)布這款搭載了量產(chǎn)版屏下攝像頭技術(shù)的智能手機(jī)。

根據(jù)目前中興在微博上透露的信息，中興AXON A20 5G的屏下攝像區(qū)域在整個(gè)屏幕中占比僅為千分之二，并采用了超高透微米級(jí)新材料來(lái)實(shí)現(xiàn)透明屏幕效果。

由此可見(jiàn)，智能手機(jī)形態(tài)距離實(shí)現(xiàn)真正的完整全面屏已經(jīng)并不遙遠(yuǎn)了。