屏下镜头:理想很丰满,现实很骨感

2022年刚开年,手机厂商们在新品中宣传最多的,不是旗舰处理器、过亿的镜头素质、就是更出色的散热材质,另外有不少厂商甚至已经开始讨论手机“新形态”。

如果仔细看这些“细分”部分,比如处理器:每代技术、性能都有不同程度提升。镜头部分亦是如此,从4800万到5000万再到6400万似乎也就几个月事情。形态就更不用提,多方预测2022年会是“折叠屏元年”。

可唯独对于“屏下镜头”这件事儿,似乎已经被主流手机圈“抛弃”,当各家都在讨论如何把高通旗舰芯优化多好多好时,很难看到厂商“一窝蜂”地讨论屏下镜头技术。

小米MIX4 图片来自小米官方

在大家印象中,“屏下镜头”这个概念并不算新,自从iPhone X带火刘海屏后,稍微有点审美的厂商,都在为如何“隐藏”镜头做努力。2020年开始,有实力的大厂都推出了“原型机”,一个看似风华正茂,能够真正改变手机形态的技术,为什么在一段时间后,集体“夭折”?

截止到2022年采用屏下镜头的手机,屈指可数。

鱼和熊掌不能兼得?

我们都知道,影响前置镜头成像的重要因素之一,就是光线。如果把前置镜头放在屏幕下边,因本身屏幕不透光,对前置镜头作用聊胜于无,根本无法正常拍摄。

想要镜头“放在”屏幕下边,既要让这部分屏幕可以正常显示,又要保持前置镜头成像水准。

对于厂商来讲,几乎是“难于上青天”事情。

各个厂商也是通过专利,原型机展示形式,第一时间来“公布”自家能做出屏下镜头手机,可实际上,距离量产还需要很长的调校时间。

OPPO其实早在2019年就已经展示过搭载“屏下镜头”的原型机。根据当时专利显示是分为透光区和非透光区。在透光区,OPPO降低了透光区的屏幕像素密度,这样光线就能通过像素之间的缝隙进入,但实际上这时候并不能解决光线进入时的衰减问题,所以OPPO的透光区域就存在数量极多、孔径极小的透镜小孔,允许光线从小孔穿过到达摄像头实现成像。

OPPO第二代屏下镜头原型机 图片来自网易科技

当然OPPO还使用了感光能力更强的感光元件,以及调整屏幕像素排列方式,来降低光线损失以及屏幕之间差异带给拍摄带来的影响。

小米在当时公布的解决方案核心是“正常显示区域”,换句话来讲,就是要做到和非显示区一样的亮度、色域、色彩表现,作用原理是在不减少子像素密度情况下,减少子像素体积,这样透光率就会有提升,但是要保证和非显示区域相同亮度,就需要提升显示区域的子像素功率,功率变大,就存在烧屏可能,因此对这部分的工艺要求是非常高的。

这两家在当时只局限在“原型机”展示阶段,更多的是“秀肌肉”,受限于当时技术,两家对于屏下镜头量产机,并没有确切的上市时间。

对于消费者而言,实际在线下接触的“首款”屏下镜头量产机型,既不是OPPO也不是小米,而是中兴。

中兴AXON 20率先采用了屏下镜头,据悉是采用了维信诺的「InV see」方案,在当时虽然说是用了新的透明 OLED 器件、新型驱动电路和像素结构,导入高透明新材料等等。还使用新的封装方式,平衡了显示效果和透光性,但实际来看依旧出现了非常直观的“显示亮度不均”问题,在不同角度仍然能看到屏下镜头上边那块和周围“不一样”的部分。

中兴AXON 30 图片来自中兴

到中兴AXON 30这代,依旧采用了维信诺解决方案,排列方式为小delta排列和delta排列,通过减少像素,原有像素在按照一定比例减少后,原像素位置变为“空的”,这样就能让更多光透进来,这和小米MIX4上缩减像素体积有相同的作用。

维信诺 图片来自网络

但这样的做法,会直接导致这部分显示区域峰值亮度的下降以及可视角度变差。

中兴AXON 30与小米MIX4 图片来自知乎用户@Qx2020

而之后的中兴AXON 30虽然采用了第二代屏下技术,但因中间依旧少了一些像素,所以在部分场景下,比如当顶部有很多状态栏图标并行出现时,就会出现模糊以及颜色不均问题,当时中兴解决方式是:减少显示图标,不让图标出现在屏下镜头的位置,真是一个“大聪明”解决方法。

小米MIX 4采用的TCL华星小珍珠排列加珍珠排列方式,因没有像素减少,在显示效果上,和周围非显示部分融合最好,而到红魔7 Pro,整体显示效果融合得已经相当不错。

就我线下体验小米MIX 4而言,不论是“正视”还是“侧视”,基本上看不出屏下镜头那块的“异样”,只有在非常特定的角度下迎着强光才可以看到。

华星光电 图片来自网络

拍照是大问题

其实不管是中兴还是小米,虽然经过技术迭代升级已经让屏幕下镜头上的屏幕部分显示足够“正常”。

但对“屏下镜头”拍照这件事,依旧有问题。

如果单一只增加进光量,其实并不能让前置镜头在最终成像质量上,和普通前置镜头保持一样的水准。

因为还有一个非常大的问题,就是因为正常物理现象带来的衍射问题。

衍射问题直接会导致拍摄有“朦胧”感 图片来自知乎小白评测

这个问题关键是,当光线照在两道缝隙上就会出现一道光带。

而屏幕上的子像素之间的缝隙非常小,相当于把光线分成了无数道网格,这样光的传播就会出现衍射现象,而且会随着光的“分割”而产生更多的衍射,造成的结果就是自拍时候会出现一层“光晕”“朦胧”感,这在逆光情况下还是比较严重的。

中兴A20逆光场景 炫光比较严重 图片来自知乎@张透明洛夫斯基

因此只有经过不断调试的硬件透光屏幕像素排列、感光更强的元件以及更合理的软件算法才能让“屏下镜头”拍照可看。

不过可惜的是,即使算法再好,依旧不能“弥补”物理现象对自拍成像质量的影响。

屏下镜头还能怎么解决

当然别的厂商也在“屏下镜头”上下足了功课,比如vivo申请的专利显示,它是通过将显示屏拆分出两种材质,比如显示区域为透光率更高,更为轻薄的PMOLED,其他地方为OMOLED,前者对屏幕制造工艺要求极高,同时需要两套不同驱动来调用屏幕,这可以算目前工艺技术最为复杂的方式。

vivo屏下镜头专利技术 图片来自鹅板凳

华为这边也没有停下对“屏下镜头”的研究,不过从目前资料来看,没有任何可以披露的专利技术。不过华为有一个关于在强光下解决前置镜头“暴露”的方法,即通过在前摄镜头前面加入液晶调光膜,利用电压改变液晶状态来改变透明和雾面之间的切换,当然这项技术也可以应用在后盖中。

魅族这边则使用石墨烯基板,利用石墨烯屏高透明的特性,保证屏下摄像头的正常工作。

魅族屏下镜头专利技术 图片来自网络

而根据OPPO最新专利则是通过移动前置镜头位置来拍摄多张照片,目的是解决子像素遮挡光线问题,不过这直接会导致子像素密度降低。因此OPPO在显示区域单独增加了一块屏幕,不拍照时候,前后两块屏幕子像素互补解决分辨率问题。而在拍摄时移动第二块屏幕,通过子像素重叠方式增加透光率。

当然京东方就更“简单粗暴”,直接把前置镜头前屏幕移开……用后再合上。

京东方屏下镜头专利技术 图片来自网络

那厂商费了这么大劲儿,为什么不采用可升降镜头?

在当今手机逐渐“轻量化”时代,这种“升降结构”显然是并不符合产品迭代更新理念的。如果采用这种复杂的机械结构,机身会变得异常厚重,此外在“寸土寸金”的机身中,势必会牺牲电池容量,更会影响到后置镜头排布,对研发压力巨大。

升降镜头和挖孔/刘海手机重量和厚度对比 图片来自鹅板凳

对于用户而言,容易进灰尘、不防水、机身重量等等都会影响体验,以及购买的欲望。

升降镜头红极一时,反而被“挖孔屏”取代。

换个思路

“屏下镜头”真的是未来手机形态的“最优解”吗?

从主流大厂们集体“搁置”或者“抛弃”屏下镜头设计而依旧保留“挖孔”设计来看,这远不是最优解,因为屏下镜头依旧面临了物料成本、研发成本、显示问题以及产品良率不足的问题。

厂商的“兴奋点”也逐渐从“屏下镜头”转到了手机形态这个新问题上:在当前无法很好地让手机正面变为真正的全面屏时,换个思路往往能让问题变得更加明朗。

既然现在无法让前置镜头消失,那就通过缩小打孔的面积让前置镜头更小;亦或是采用折叠屏设计,让背部镜头替代“自拍功能”,这都是不错的解决思路。

其实厂商们都心知肚明,目前的手机形态只能算是一个“过渡”。至于下一阶段手机形态如何,是否会像“屏下镜头”因最终技术问题导致昙花一现?这就是值得主流大厂好好斟酌的问题了。

给TA买糖
共{{data.count}}人
人已赞赏
专栏发现

中国互联网失掉自信力了吗?

2022-3-16 10:57:43

专栏发现

新西兰暂定从5月2日起对免签国家开放边境

2022-3-16 10:58:01

0 条回复 A文章作者 M管理员
    暂无讨论,说说你的看法吧
个人中心
购物车
优惠劵
今日签到
有新私信 私信列表
搜索
Generated by Feedzy