
如果說去年的升降式攝像頭還剩一口氣,那么到了今年可以說是幾乎絕跡了。
vivo NEX 3S一年前堅守全面屏的紅米 K30 Pro 順應市場換上了中置挖孔,而開下了升降式結構先河的 vivo NEX 系列也遲遲沒能迎來更新。
不過手機廠商們追逐 100% 全面屏的熱情并沒有就此冷淡,對于屏幕最后這 1% 的「瑕疵」,廠商們正在花 200% 的努力去消滅。
接連不斷的技術突破
兩年前,屏下攝像頭技術就已經在 CES 等電子展覽會上有所亮相。
在當時看來,將前置攝像頭藏在屏幕下得到的「完美」全面屏并不完美,稍微側一側頭就能看到攝像頭區域有個紗窗般的方框。
將攝像頭放入屏下需要解決兩個問題,第一就是讓攝像頭「隱形」。
聽起來并不難解決,只要在攝像頭上面也放個顯示屏,就能像哈利波特的隱身衣一樣將攝像頭藏起來,但這里要保證在攝像頭隱藏區域里同時兼顧拍照的進光量和顯示精度。也就是經常說的第二個問題,就是要讓這塊「隱身衣」透光,讓拍照時既要拍得到又要拍得美。
我們將一塊屏幕看做一件毛衣,為了進光量,需要將攝像頭區域的毛線拉開,讓毛線與毛線之間存在空隙,這也是為何攝像頭區域的子像素看起來比屏幕區域的要“稀疏”,但這就會造成攝像頭區域顯示不夠清晰,甚至出現色差。
這在中興在去年推出的首臺屏下攝像頭技術的手機Axon 20上有所表現,據一些評測機構發現Axon 20 前置攝像頭的色彩和白平衡表現都不太理想,當使用第三方 app 自拍時,由于屏幕發光導致照片甚至會出現嚴重的霧化、偏色等問題。
所以我們看到早期方案的攝像頭區域會出現的明顯的“格柵效應”,這顯然不符消費者的使用需求,這也是為何當初廠商沒有集中商用屏下攝像頭方案。
后來技術迭代進步,廠商們用不同的解決方案和攝像頭隱藏區域像素排列來解決這一問題,在保證屏幕顯示精度和自拍的前提下,達到屏下攝像頭所帶來的全面屏效果。
其中最明顯的就是Axon 30,相對于上一代的Axon 20,新一代的屏下攝像頭手機在觀感上要自然不少,攝像頭區域和屏幕之間幾乎觀察不到難看的「紗窗紋」。這是因為 Axon 30 攝像頭區域的像素密度翻了一番,從 200PPI 提升到了 400PPI。

從顯微照片來看,像素排布也更接近手機的 OLED 屏幕,同時還加入了一塊專門的顯示芯片,保證整體的亮度、色度一致。
像素密度的增加對屏幕的透光性有了更高的挑戰。

中興稱新一代屏下攝像頭技術選擇了特殊 OLED 和更透明的陰極材料、高透陣列,還對屏幕電路進行了重新設計,讓電路變得更簡潔,確保攝像頭有足夠的進光量。
除了中興Axon 30,不得不提的一款屏下攝像頭量產機型就是小米MIX4。
MIX4搭配的TCL華星的屏下攝像頭方案。小米CUP屏下攝像頭跟之前的透明電視原理一致,是通過重新排布像素和優化基板材料的方式實現透明度,并將像素下方主要阻礙光線的TFT電路移出CUP區域。同時為了增大透光率,擴大像素間隙,該方案將單個子像素做了相應的縮小,而為了保證縮小后屏幕的顯示效果與減少光線穿過屏幕時的衍射現象,將CUP區域的像素形狀修改成了圓形。
另外,在縮小像素面積和移開TFT驅動電路后,還需將像素之間的引線電路改成透明的導線,進一步增加透光率,并減少衍射,將走線的路徑改為波浪形。這樣就能讓屏幕擁有了可觀的透明度,可以讓CUP區域達到普通顯示區5倍的透明度。
但沒有人能違抗物理定律,這些努力并不能讓衍射完全消失,或者讓屏幕100%完全透明,因此屏下前攝相機還需要用軟件算法來優化畫面,補償減小的進光量。
和中興不同的是,OPPO 選擇用另一種方式來解決屏下攝像頭成像糟糕的問題。
OPPO 通過調整顯示像素體積,也實現了屏下區域 400PPI 的精細顯示像素密度,觀感上攝像頭區域與屏幕也幾乎融為一體。
通過與京東方定制專用屏幕,OPPO可以將全屏色度差和亮度差都精確控制在 2% 以內,能更好地保留紋理細節和色彩信息,解決兩塊屏幕顯示一致的問題。
圖片來自:IT 之家
而在成像上,OPPO 打算用算法彌補進光量少的短板,通過 AI 學習控制光源衍射問題,并且利用 HDR、AWB 等算法提升成像質量。當然,想要達到甚至超越普通前置攝像頭的成像水平,對于目前三家公布的屏下攝像頭方案而言還為時尚早。
盡管采用了非常多的透光手段,目前屏下攝像頭的透光率也僅有 15%,相比于正常攝像頭動輒 90% 的透光率還差很多,非常依賴后期算法來彌補進光量的不足。

OPPO 稱新的屏下攝像頭技術仍然有不少提升的空間,其目標是想將透光率提升到 40% 以上,提升前置的拍攝效果。
不過從幾乎隱形的演示效果來看,我們離一顆看不見的攝像頭確實又近了一大步,在「看不見」和「拍得到」的需求上,現在已經實現了一個。
手機廠商的「屏幕陣營」
目前屏下攝像頭推出的屏幕方案主要分為四大陣營:中興Axon 30的維信諾的小 delta 排列+delta 排列、小米 MIX 4的TCL華星小珍珠排列+珍珠排列 (接近鉆石排列),OPPO京東方的小小黃鴨排列+小黃鴨排列,還有三星Galaxy Z Fold3 5G的三星顯示器“低密度大像素”的方案。

1)維信諾
InV see?? Pro屏下攝像解決方案,是在InV see??全球首創的“一驅多”陣列設計基礎上,進一步提高像素密度,同時擴大透光通道,使顯示效果和屏幕透過率的完美平衡再次升級。
InV see?? Pro屏下攝像解決方案(實拍圖)
維信諾擁有屏下攝像技術實現量產的關鍵底層專利,全球首創“一驅多”陣列設計思路,即“1個子像素驅動電路同時驅動其他同色子像素”,簡化透明區布線設計,極大增加透過率,使屏下攝像技術的量產成為可能。該技術是“屏下攝像”最為關鍵的底層專利技術,是現有工藝條件下突破量產的必由之路。

維信諾InV see?? Pro屏下攝像創新方案專利池覆蓋陣列設計、OLED、像素排布、材料、驅動等多個屏下攝像核心領域。維信諾于2007年開始PMOLED透明屏研究,奠定了屏下攝像初步探索方向,并在AMOLED時代繼續創新衍生,目前已歷經多次技術及工藝創新迭代。
2}TCL華星

據小米官方介紹,該屏下攝像技術OLED屏采用首創的“微鉆排列”,在維持像素數量及RGB比例不變的情況下,縮小子像素面積,減少光線遮擋,實現100%全像素顯示,分辨率可達400PPI,色彩顯示豐盈細膩。不僅如此,該機還在CUP區和普通顯示區中間增加過渡區,再加上DDIC調教算法與色彩調教策略,可以讓光線從縫隙中穿過,在自拍時達到清晰成像的效果。此外,該機還采用了一體化輕量陶瓷機身,相比前代減重30%,讓手機更加輕盈,獲得絕佳手感的同時,依然保持陶瓷獨特觸感。
3)京東方


4)三星顯示器
根據目前曝光的三星Galaxy Z Fold3屏幕像素排列方案來看,三星采用的是一種“低密度大像素”的方案。
三星屏下攝像頭像素排布方案
屏下區域的紅、藍、綠子像素通過特殊的排列組合方式被“打包”成一顆“巨型像素”,而每個巨型像素之間的間隔非常大,從而提升屏幕透光率。
目前這種方案單從顯示效果來看是要明顯落后于國內三家廠商的,而其在功耗、壽命等方面是否“更優”,暫時還沒有看到官方相關披露。
根據官方介紹,三星顯示的UPC技術,是通過提高面板透光率的“Eco OLED”和優化像素孔徑技術實現的。和以往面板相比,Eco OLED透光率提升了33%以上。而知名數碼博主冰宇宙曾透露,三星的屏下攝像方案透光率可以達到40%,而小米第三代屏下攝像方案的透光率則為15%左右。

相比之下,顯然三星方案具有實現更好自拍效果的進光量基礎。但事實證明,三星Galaxy Z Fold3的自拍效果甚至還要略遜于中興、小米等廠商的屏下攝像手機。
全面屏不一定是手機的未來,但它可以是顯示的未來
屏下攝像頭已經進入可用階段,這是件值得慶賀的事,但現在這還不是讓用戶選擇一款真全面屏手機的理由。
3D 結構光、更漂亮的前置攝像頭拍攝效果,對于很多用戶而言這些功能要比 100% 全面屏更加重要,全面屏想要打動更多的用戶,還需要在「無瑕疵美感」的基礎上實現更多的功能突破。那這是否意味著廠商們極度追求全面屏的方向是錯誤的呢?事實上,手機廠商的內卷競爭也許是件好事。
相比于筆記本電腦、電視,智能手機市場的競爭毫無疑問是最激烈的,于此同時,它對于用戶和廠商的教育也是最快的。手機對于全面屏的追逐讓用戶們關注到窄邊框的美感,這種關注也隨之擴散到筆記本電腦上,一眾筆記本廠商也跟著收窄邊框。
而被手機遺棄的升降式攝像頭設計,現在也出現在了越來越多的智能電視上面,用大屏幕視頻通話成了現在智能電視的標配功能。除了設計,像高色域屏幕、Type-C 接口、PD 快充等功能都借由手機被更多的用戶所了解,筆記本廠商跟進這些功能時變得更加積極。高速技術迭代的手機廠商就像是一條鯰魚,讓反應相對緩慢的筆記本、電視等市場也被攪動起來。
屏下攝像頭目前還不能很好地解決手機前置拍照的需求,但對于僅用于視頻的通話的筆記本電腦來說,是取代傳統攝像頭再合適不過的選擇。為了實現全面屏,筆記本廠商嘗試過將攝像頭放在下邊框、鍵盤等各種角落,導致用戶在享受無邊框的同時,必須忍受下巴、鼻孔攝像頭帶來的窒息視角。
在三星即將發布的新一代 GalaxyFold 上,搭載屏下攝像頭技術,解決上一代被詬病的「美人痣」問題。屏下攝像頭技術的發展是值得期待的,但在此之前,我們還需要包容許多不完美的產品。
這些終端產品能對整個產業鏈創新起到關鍵性的帶動作用,中興、OPPO、小米等廠商對屏下攝像頭的關注,也在倒逼維信諾、BOE 、TCL華星等產業鏈上的供應商進步。一年的時間,我們已經等到了一個幾乎看不見的攝像頭,屏下技術的下一次迭代還會遠嗎?
來源:愛范兒、智東西綜合整理
轉載自:OLEDindustry
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