屏下摄像头手机为何雷声大雨点小?
2020-09-21 08:42:27
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来源:集微网

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继中兴发布全球首款屏下摄像头手机A20 5G之后,越南手机品牌Vsmart计划在下个月发布屏下摄像头手机,一时间屏下摄像头手机成为行业一大热点。

但是手机大厂却异常沉默,除了擅长营销的小米趁热点之外,华为、OPPO、vivo、苹果、三星等都在一旁观望,下半年并无意凑热闹。屏下摄像头手机到底如何?为何雷声大雨点小?

全面屏催生屏下摄像头

进入全面屏时代之后,智能手机屏幕的更新迭代速度加快了。短短的三四年间,全面屏从切口屏到水滴屏,再到打孔屏……从未停下更新迭代的脚步,而且每一次的升级都为智能手机厂商创造新的卖点。

但是这些“残缺不全”的的全面屏都拜前置摄像头所赐。智能手机厂商为了给前置摄像头腾出放置空间,只能拿全面屏开刀,而且苹果是向全面屏动刀的首家厂商。自此以后,各种“残缺不全”的全面屏陆续面市,智能手机厂商纷纷采用,多种多样的全面屏手机充斥市场。用户虽然一直在吐槽,但是也不得不接受这些非真正的全面屏手机。

真正的全面屏始终是个卖点。智能手机厂商为了实现真正的全面屏想尽各种方法,例如,OPPO Find X、vivo NEX皆采用升降摄像头,无需为前置摄像头牺牲全面屏;努比亚X采用双面屏解决方案,通过后置摄像头和副屏结合来实现自拍,避免主屏被切割或者打孔。但是这些折衷解决方案不仅牺牲了智能手机的可靠性,还增加了物料成本,只是真正全面屏智能手机的过渡解决方案,并没有在市场中全面流行起来。

但是智能手机厂商从没有停止对真正全面屏的追求,屏下摄像头成为智能手机厂商与屏幕厂商、芯片厂商等共同研究的新方向,该解决方案就像将指纹识别模块集成到屏幕中一样,能保证屏幕的完整性。

大厂研发屏下摄像头技术

屏下摄像头解决方案在智能手机厂商、面板厂商和芯片设计厂商等联合攻关之下,2019年取得了初步的成果。

当时,华为已经受到美国禁令的影响,逐渐将智能手机业务重心压在国内市场,小米、OPPO、vivo等国产手机厂商都受到前所未有的竞争压力。OPPO、小米为了转移消费者的关注焦点,先后在微博上展出了各自的屏下摄像头手机样机,吸引了不少关注。据了解,OPPO屏下摄像头手机屏幕由TCL华星供应,小米屏下摄像头手机屏幕来自维信诺。

其中OPPO还在上海举行的MWC 2019上首次现场展出了屏下摄像头手机样机,成群结对的观众排队观看,但是看完之后,不少人开始吐槽其自拍效果——“有种复古的朦胧感”。

显然,当时OPPO屏下摄像头解决方案并不成熟,纯粹是为了博眼球,吸引关注度的。OPPO副总裁沈义人也承认,现阶段屏下摄像头很难做到和非屏下一样的效果,光学素质肯定会有一定损失。但是没有新技术的实现是一下就发展到完美的。

2020年,受疫情影响,一年一度的世界移动通信大会取消,vivo无法现场展示其屏下摄像头手机vivo APEX 2020,只能在线发布。根据vivo的介绍,似乎vivo屏下摄像头手机取得了新突破。vivo实验室的实验数据表明,vivo APEX 2020前置摄像头上方屏幕的透光率扩大到了其他区域的6倍。但是vivo并没有指出具体的透光率参数,也没有上市该产品,目前无法判断vivo APEX 2020屏下摄像头方案自拍效果。

从去年6月到今年7月,屏下摄像头手机一直停留在工程机阶段,没法上市的屏下摄像头手机开始逐渐淡出人们的视线,很少人会去主动谈起屏下摄像头手机,所有的智能手机厂商都将重心转向5G。

小厂屏下摄像头手机上市

就在今年大家对屏下摄像头手机上市不抱期待的时候,一家几乎已经被淡忘的智能手机小厂中兴突然在微博上宣布9月发布全球首款屏下摄像头手机,再次让屏下摄像头手机成为关注的焦点之一。

但是中兴并没有透露天机Axon 20 5G前置摄像头区域屏幕透光率,只是强调通过材料改进、算法优化、以及独立芯片控制等方式保证了屏下摄像头的自拍效果。从一些媒体的测评效果图来看,中兴天机Axon 20 5G自拍效果能够满足普通消费者的基本需求。但是现实自拍环境更为复杂,天机Axon 20 5G能否经得起广大消费者自拍检验还需要时间。

一直在屏下摄像头领域耕耘的小米趁着中兴掀起的屏下摄像头手机热发布了第三代屏下相机技术。小米自称,第三代屏下相机技术现实效果、自拍效果完美,并进入可量产阶段。

但是小米光秀胸肉,并不发布屏下摄像头手机。业内人士分析指出,屏下摄像头手机是重要利器,小米不会轻易使用。小米明年应该会利用该利器趁机抢占华为部分高端手机市场份额,进一步树立高端品牌形象。

除了小米之外,其他手机大厂却对屏下摄像头手机保持沉默。苹果、三星、华为、OPPO、vivo今年不太可能推出屏下摄像头手机。一家知名手机厂商工程师向集微网透露,当前,屏下摄像头解决方案透过率并不高,手机大厂不会为了屏下摄像头概念而去冒险推出一款降低规格或者体验的产品。

屏下摄像头手机等风来

现阶段屏下摄像头技术水平到底如何?

据了解,屏下摄像头,即将前置摄像头放置在屏幕下方,但是屏幕不是完全透明的,而且需要显示,所以在用前置摄像头自拍的过程中存在透过率、衍射等问题。

为了解决屏幕透过率问题,面板厂商需要在材料、电路设计、像素等方面进行改进。天马研发经理马扬昭认为,OLED屏幕透过率主要受透光面积大小、膜层透过率高低的影响。其中透光面积与画质相冲突,高画质需要通过高PPI来实现,但是像素密度过高又会减少透光面积,所以面板厂商会通过调整驱动电路设计和适当降低Camera区域分辨率来平衡透光面积和显示画质。

而影响屏幕透过率的膜层主要包括偏光片、阴极和PI衬底。马扬昭指出,偏光片如果去除会导致Camera区域反射率过高,影响屏幕整体观感,后续优化方案聚焦在用彩色滤光膜来替代常规圆偏光片,降低反射率的同时可大幅提升透过率;透明PI(聚酰亚胺)衬底材料不耐高温,低温半导体制程将导致TFT器件性能劣化,目前技术尚不成熟,面板厂商只能采用黄色PI,透过率也会受到损耗;现在为了提升屏幕透过率一般是通过导入新工艺、新材料将不发光位置阴极去除来提升透过率。

总体来说,受材料和显示的限制,屏下摄像头解决方案Camera区域屏幕透过率目前并不高,在20%左右。而屏幕透过率偏低,会导致屏下摄像头拍摄出的图像信噪比和分辨率进一步下降。另外,由于Camera区域屏幕透光不均匀,光通过屏幕时会产生衍射和干涉,导致平行光通过镜头后形成不规则图案,降低Camera成像清晰度。马扬昭认为,屏下摄像头需要面板设计和Camera算法相结合,一方面需要提升屏幕穿透率、出光均匀性,降低衍射,另一方面需要提升照片的分辨率和信噪比。

由此可见,屏下摄像头解决方案还不是非常成熟,Camera区域屏幕透过率还有很大的提升空间。马扬昭透露,天马目前主要聚焦在POL Less技术开发上,如果接下来技术能够实现突破,用Color Filter替代POL,屏下摄像头解决方案透过率有望提升至60%左右。届时,屏下摄像头手机有可能在市场中真正流行起来。(校对/kelven)

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