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屏下攝像頭從幕後到台前,攻克100%全面屏前的最後一道關卡

來源 :EDN、新浪微博、騰訊視頻

全面屏是手機業界對於超高屏佔比手機設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採用無邊框設計,追求接近100%的屏佔比。

6月3日,上午,OPPO 副總裁沈義人 在微博突然曬出了自家「屏下攝像頭」的樣機演示視頻!

據了解,OPPO已經在2018年6月申請了屏下攝像頭的相關專利。

值得一提的是,前兩日剛公開屏下專利的小米也緊隨其後,林斌也發布了「小米9屏下攝像頭」的演示視頻。並為了避免網友吐槽 。

特意註明是5月份錄製的視頻~

隨後,不知道小米是不是臨時加班加點,專門在中午發布了一張宣傳海報,宣布實現了屏下攝像頭技術。

事實上,榮耀總裁趙明也在上周接受媒體採訪時表示,已經在工程機上能做到屏下攝像頭。看來,國內手機廠商都在朝著同一個方向前進,互相之間看不出太大的差距,只不過大家均未公布屏下攝像頭的具體商用時間。

屏下攝像頭技術的難點究竟在哪兒?

其實屏下拍照早已不是什麼新技術,因為光電式屏下指紋的工作原理,本來就是通過在屏幕下方放置鏡頭和圖像感測器:在手指按壓到屏幕上時,由屏幕發出強光「照亮」指紋再由下方的攝像頭拍攝反射的指紋圖案,最後通過演算法增強、圖像對比,完成指紋識別。沒錯,你可能正在使用的小米9、OPPO Reno、vivo X27、華為P30等等手機已自帶屏下指紋。

既然可以實現屏下拍攝指紋,為什麼不能自拍呢?

雖然都是在屏幕下方放置攝像頭,但「屏下指紋」和「屏下自拍」還是有很大區別的。最明顯之處就在於,屏下指紋是需要屏幕亮起、照亮指紋之後再用隱藏在屏下的感測器去「拍」指紋的反光,而且拍到的是黑白影像,對畫質要求很低。

自拍當然就不同了,對攝像頭像素、鏡片、光圈等的要求都高得多,傳統攝像頭都放置在高透光率的保護玻璃後,而在「屏下自拍」設計中,就算屏幕像素可以變成透明,它們的透光率也要遠低於光學玻璃,而且屏幕上每個像素之間的晶格、電路,也會在攝像頭前方形成阻礙。

要想去除屏幕晶格、電路的影響,靠光學設計是做不到的,只能通過後期演算法「濾」掉,並進行補色修復,事實上現有的AI技術完全可以勝任這部分工作,前提是對屏幕的微觀結構非常熟稔。

但是屏幕透光率依然是橫亘在屏下攝像頭的最大障礙。理論上,利用OLED面板透明、每個像素點可獨立控制開關的特性,當其發光的時候,看上去是沒有缺口的,因為那一部分像素點並沒有被閹割掉。要自拍的時候,只需要將攝像頭部分的幾個像素點熄滅,這樣屏幕下方的前置攝像頭就露出來了。

根據小米所發的資料顯示,這台工程機的攝像頭同樣也是藏在了屏幕上方的一小塊「透明區域」下,該區域具有低反射、高透光率的特性,可以做到不拍照的時候顯示內容,拍照的時候變成透明玻璃。

原理看起來簡單,但放到實際應用上,遠沒有那麼容易。雖然OLED面板可以是「透明」的,但是相較於光學玻璃來說,它的透光率遠遠達不到要求。目前的OLED面板的透光率仍然限制在50%以內,一般只能達到41%~47%左右,因而屏下攝像頭的究極形態一時半會兒還出不來。

挖孔屏是偽「屏下攝像頭」,真正屏下攝像頭來了?

挖孔屏是去年末出現的新解決方案,剛出來時也被稱為屏下攝像頭,不過無論是三星A8s的通孔亦或是華為Nova4、榮耀V20的盲孔,都破壞了屏幕顯示,形成了一個「黑洞」,華為系破壞的是LCD的背光層,且對液晶層進行了特殊處理來增加透光率,三星則直接打穿了背光層和液晶面板,只留下玻璃蓋板。

而屏下攝像頭技術最明顯的一點便是:攝像頭非工作狀態下不影響屏幕成像。顯然,目前的挖孔屏手機都不能稱之為真正的屏下攝像頭手機,頂多叫玻璃蓋板下攝像頭,相對於劉海屏、水滴屏來說,雖然屏幕形態有很大變化,但仍屬異形屏陣容。

同時三星A8s、華為Nova4、榮耀V20都不約而同的用了LCD屏,由於厚度和其他因素,傳統的LCD屏透光率還遠不及OLED屏。要說更為接近的,無疑是三星最新的Galaxy S10系列,在柔性AMOLED顯示屏的挖孔工藝上實現了突破,其超感官全視屏採用精確的激光切割工藝進行Infinity-O屏內挖孔設計,其中S10和S10e為單開孔(前置單鏡頭)、S10 為雙開孔(前置雙鏡頭)。

在早前的開發者大會上,三星宣布了Infinity-U、Infinity-V、Infinity-O和New Infinity四種屏幕設計方案。Infinity-U和Inifinity-V這兩種方案是早早就已經實現了,Infinity-O和New Infinity便是目前各大手機廠商所努力的方向,尤其是後者。而今天OPPO展示就是最後一種。

不難看出,要想真正通過屏下攝像頭這種新設計來實現100%真全面屏,廠商必須在屏幕和攝像頭方面都具有足夠強的研發能力,至少要有對上游供應鏈的控制力以及相應的AI演算法實力等。

但另一個重要的問題便是OPPO何時能夠將屏下攝像頭成功量產並在正式產品中推出,根據此前曝光的相關專利,需要讓光線透過屏幕傳入攝像頭來使其正常工作,這必然加大了屏幕和整個手機的製造難度。OPPO能否成功帶來世界上首款屏下攝像頭手機?我們拭目以待。

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