2021下半年多家手机厂商屏下摄像头方案。

2016年10月25日,手机行业发生了大事件,不是苹果,也不是三星,而是小米,这家国产厂商正式发布了全球首款全面屏智能手机——小米MIX。


毫无疑问,小米MIX是一部开创性的智能手机,是它开启了手机的全面屏时代,影响力完全不亚于当年的iPhone,为之后的手机行业指明了发展方向。


12aae6daed7a010bf4f918d8a4d2eb09.jpeg


全面屏方案的好处在于进一步提升了手机的屏占比,同时为用户带来了更好的视觉体验。不过,现在市面上的智能手机,除中兴外,基本上全都是异形全面屏方案,例如刘海屏、挖孔屏、水滴屏等,稍好点的则采用了升降式机械结构。


虽然升降式机械结构实现了真正的全面屏,手机屏幕没有任何遮挡的部分,但是这种机械结构的缺点也很明显,那就是容易进灰、使用寿命有限以及会使得手机变得厚重。很显然,这种方案违背了手机的便携属性,也就是轻薄化,所以很快就被手机厂商们遗弃了。


好在屏幕供应商维信诺在2020年6月宣布,屏下摄像头方案成功实现量产,并由中兴天机Axon 20首发。原本以为,在那之后,其他厂商也会跟进这项技术,推出更多的屏下摄像头手机,但事实并非如此。受限于成本以及技术成熟度问题,手机厂商们并没有那么快推出相应的产品。


53b8c7b1dcc0268.gif


好消息是,数码博主@冰宇宙表示,至少有5家手机厂商将在2021下半年推出采用屏下摄像头方案的产品,其中包括新一代的三星折叠屏手机、小米MIX4、OPPO折叠屏手机、vivo和中兴的改良版屏下摄像头手机。


截屏2021-04-20 上午10.32.47.png


屏下摄像头方案成本依旧居高不下?


此外,数码博主@冰宇宙还分享了一张尚未发布的三星Galaxy Z Flip 3的渲染图。从图片可以看出,机身正面是一块完整的屏幕,没有采用任何的异形全面屏设计,这也就意味着这款手机可能会率先采用三星自家的屏下摄像头方案。


截屏2021-04-20 上午10.35.40.png


目前,三星官方在售的Galaxy Z Flip 5G售价为9999元,当时国行版首发价为12499元。单从Galaxy Z Flip系列的产品定位和售价来看,采用屏下摄像头方案的Galaxy Z Flip 3首发价最起码13000元起步。


截屏2021-04-20 上午10.46.24.png


另外,根据爆料消息,除三星外的其他4家厂商,也计划将屏下摄像头方案应用到自家折叠屏手机。如果消息属实,也就意味着屏下摄像头方案的成本问题并没能解决。


为什么?原因很简单,因为5家手机厂商都没有将屏下摄像头方案自家主流旗舰产品中,而是优先考虑将其应用到更高端且小众的折叠屏手机。


折叠屏手机目标人群是那些不差钱的高端商务人士以及数码极客,他们不在意产品售价,哪怕屏下摄像头成本,让折叠屏手机更贵了,只要能够带来更好的体验,产品再贵他们也愿意购买。


Samsung-Full-Screen-Smartphone.png


如果你觉得这个推导还不够有说服力,我们不妨再换个角度,OPPO、小米很早之前便向外界展示了采用屏下摄像头方案的工程样机,时间都过去这么久了,为什么一直没有推出相应的产品?当然,成本可能只是一方面,还有就是屏下摄像头方案的技术成熟度,毕竟新技术初期存在很多问题,例如屏下摄像头的画质问题。


1.jpg


阻碍智能手机真全面屏普及的另一大难题


针对屏下摄像头的成像质量问题,三星研究人员暗示他们将借助AI算法来优化前置摄像头的画质。至于实际的成像质量,还有待检验。


那么问题来了,现阶段的屏下摄像头方案,到底是什么原因导致前置相机的成像质量下降?


在开始讲解屏下摄像头画质问题之前,我们不妨先来看一下中兴天机Axon 20的前置实拍样张和前置视频录制截图。


我们可以看到,中兴天玑Axon 20的屏下摄像头,拍摄出的样张仿佛蒙上了一层雾,而且在光线复杂的环境下存在一定的眩光问题,只能说前置镜头的成像质量达到了可用的级别,与一般的手机前置镜头还有一定的差距。


截屏2021-04-20 上午11.36.40.png


现在我们再来分析屏下摄像头的技术原理。事实上,光学屏下指纹的也算是屏下摄像头技术的一种,只是两者的作用不同罢了,一个用于成像,一个对用户指纹扫描辨别身份。


不管是屏下摄像头还是光学屏下指纹,它们都是利用了OLED屏的透光特性,只是两者的工作目的不同,光学屏下指纹的摄像头只需要从图像中获取用户手指的纹理信息,所以画质要求没那么高。而屏下摄像头主要是用于成像,进光量越多,成像质量就越高。


虽然OLED屏拥有透光特性,但是透光率却很低。光学屏下指纹可以借助手机屏幕主动发光照亮被拍摄的画面,从而在一定程度上弥补了透光率差的问题。而屏下摄像头只能被动接受周围的环境光,再加上前置镜头模组本身就小,不像后置镜头模组用于那么大的底,所以感光能力相对较弱,又因为屏幕透光率偏低,最终导致实际成像效果不尽人意。


v2_515fcbbd41bf46cfbfe08a65209a3e01_img_000.jpeg


那么有什么解决方案呢?目前主流的方法是降低前置镜头区域的屏幕PPI,因为本质上OLED自发光指的是像素之间的缝隙部分,降低PPI,像素之间的距离就会变大,屏幕的透光率自然也就会得到相应的提升。


但是由于镜头前方是复杂的显示层,仍会遮挡部分进光量,所以屏下摄像头的实际成像效果会比较模糊,这时需要AI算法作为辅助,对画质进行优化。因此,三星通过AI算法来优化屏下摄像头的方法是可行的。


Samsung-under-display-camera-technology.jpeg


总结


就目前来看,距离屏下摄像头技术的普及还需要一定的时间,即便手机厂商在今年下半年推出了对应的产品,目的也是为了试水新技术。至于具体的成像效果,每家手机厂商的AI算法都是不一样的,所以屏下摄像头的表现存在一定的差异。


在智能手机影像领域,谷歌可以说是走在了整个行业的前列,当年的Pixel 2的单摄,通过AI算法,实际成像效果不输友商的多摄方案,甚至在某些场景下比友商更好。


以下是Pixel 2官方实拍样张:


1.jpg


所以,手机厂商也可以与谷歌合作,共同推进屏下摄像头技术的发展。如果单一手机厂商无法突破技术瓶颈,不妨尝试下与其他厂商合作这条路线。新技术需要不断地更新迭代,才会逐渐接近完美,因此,屏下摄像头的普及和技术下放还有很长的路要走。