消失的前置相机,智能手机再“进化”

通信产业网|2020-09-03 13:57:20
作者:周腾 来源:通信产业网

【通信产业网讯】(记者 周腾)2017年,iPhone X正式发布,彻底引爆了“全面屏”的概念,标志着手机正式步入全面屏时代。自此之后,曲面全面屏、异形全面屏(刘海儿屏、水滴屏、挖孔屏等)以及“真”全面屏,在一众终端厂商不遗余力的推动下,迅速得到用户的认可。

俗话说“爱美之心人皆有之”,哪怕曾屈从于异形全面屏的不完美,但不论是消费者还是终端产业对“完美”的追求不会止步,对技术的探寻亦不会停止。

因此,前置相机必须“消失”。未来,手机将是一块完整的屏幕。

全面屏追求“真全面”之路

在“全面屏”概念最火的近三年,为了让前置相机“消失”,终端厂商并非没有做过尝试。

2018年,OPPO和vivoFind X和NEX,让机械结构回归智能手机。它们通过奇妙的升降设计,隐藏前置摄像头以及相关的传感器,让屏占比达到了史无前例的高度。此后,包括荣耀、Redmi等厂商也推出过类似设计的产品。

再有小米MIX3和荣耀Magic2,凭借滑盖式机械结构设计在当时风头无两。不过,就目前的市场情况来看,滑盖式的设计并为得到市场的认可。

事实上,不论是升降式的机械结构还是滑盖式的机械结构,虽然实现了让智能手机获得了“真”全面屏,但是由于机械结构的增加,依旧不是最完美的选择。让手机正面没有任何挖孔和遮挡,将前置相机完全隐藏于屏幕之下,或许才是手机在全面屏时代最完美的“进化”。

彻底“消失”的前置相机

2020年8月28日,小米公司率先发声,正式公布小米第三代屏下相机技术,成功让前置相机“消失”,并计划在2021年推出搭载该技术的智能手机。

据《通信产业报》全媒体记者了解,小米从2019年6月开始,进入屏下相机技术实验室预研阶段。

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小米方面介绍,第一代屏下相机技术采用了透明阴阳极材料,提升透光性能,屏下相机区域不仅能够显示,还能拥有一定透光性能,在自拍时光线穿透屏幕进入前置相机。但是,由于屏下相机区域的亮度、色域、色准都受到了影响,和正常屏幕的显示效果有较大差异。

第二代屏下相机技术,则是将屏下相机区域的部分像素做成透明,一部分负责正常显示,另一部分充当透明材料让光线穿透。不过,该技术牺牲了一部分用于显示的像素,虽然透光性能得到提升,前置相机的自拍效果变好,但负责显示的有效像素太少,虽然改善了前代亮度、色域、色准差的问题,但PPI下降、颗粒感明显,显示效果和正常显示区域存在差异,是牺牲显示换取前置自拍的方案,依然无法达到量产要求。

如今,小米第三代屏下相机技术通过全新的像素排列方式,让屏下相机区域实现了全分辨率的显示效果。同时,在全新像素排布方案的基础上,小米第三代屏下相机还采用特殊的电路设计,将更多元器件隐藏在RGB子像素下方,令屏下相机区域的透光率进一步提高。结合小米自研相机优化算法,一改普通屏下相机不通透、自带柔光滤镜似的拍照体验,让屏下相机实现了与常规前置相机几乎无差别的成像表现。

比小米更激进的是中兴。

2020年9月1日,中兴手机发布中兴天机Axon 20 5G,将屏下摄像手机带入现实,以新技术的正式商用宣告智能手机迈入行业新拐点, 并希望凭借屏下摄像技术重新走入国内消费者的视野。

据中兴官方介绍,中兴天机Axon 20 5G的屏下摄像区占比为0.2%。由于屏下摄像区域采用了和常规屏幕不同的材质,相当于手机有两块屏幕,如何处理两块屏幕协同工作就称为新问题。中兴定制了一颗独立驱动显示芯片,代替双IC驱动,以此解决不同屏幕区域的显示同步问题。另外,对于屏下摄像区域屏幕电路走线也进行了重新设计,围绕屏下摄像区域四周走线,抑制金属衍射。

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在屏幕显示和拍照效果上,中兴以自然像素阵列提升屏下摄像区域显示效果,再通过动态范围自动调节、对比度增强、智能去雾化等算法,优化前置摄像头的拍照效果。

简单来说,中兴通过材料、芯片、电路、像素和算法五项核心技术,突破了屏下摄像的技术难题。只是就实际现实效果来说,中兴天机Axon 20 5G的屏下摄像区域在某些场景下还是较为明显,未能达到消费者心目中的理想状态。

记者从知名自媒体人王建口中了解到,目前能够提供相关解决方案的厂商不在少数,维信诺、华星光电、LGD、三星等面板厂商均能提供。他推测,小米的第三代第三代屏下相机技术应该采用了华星光电的解决方案,而中兴天机Axon 20 5G则用了维信诺的解决方案。

王建还指出,更多的上游供应链也在积极推动该技术的发展,今后也会有更多的供应商进入这个市场。

智能手机下一役

在市场配置愈发趋同的今天,消费者对于差异化的需求愈来愈高,一直被消费者诟病的屏幕形态之争似乎也将随着屏下相机技术的逐步成熟而迎来终局。

BCI通讯研究副总经理孙琦对记者表示,随着屏下摄像头方案的发展成熟,“真全面屏”将会是未来高端市场发展的一个方向。

如孙琦所言,“真全面屏”将会是未来高端市场的发展方向。尤其在全面屏设计出现瓶颈,摄影成为智能手机市场差异化关键之期,将前置摄像头隐于屏下,无疑是从用户体验出发的一大技术创新。


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