真全面屏可期!三星攻克關(guān)鍵技術(shù):屏下前攝時代即將到來

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近日知名數(shù)碼博主@數(shù)碼閑聊站在微博上放出消息,三星已攻克高分辨率屏下前置攝像頭的方案。

同時,該方案在2021 Q4三星將發(fā)布的折疊屏新品上有望被采用。不難想象,在許多友商嘗試屏下前攝還未成熟的當(dāng)下,將是一臺劃時代的折疊屏旗艦。

屏下攝像頭的出現(xiàn),就是要滿足極致的視覺的需要,因此要進(jìn)一步壓榨手機正面所剩無幾的空間,不僅是前置攝像頭,連聽筒等元件也受到了不小影響。

一代又一代手機的面世帶來創(chuàng)新的技術(shù),讓人們對未來手機形態(tài)有著無盡的遐想。

屏幕與前置的設(shè)計方案千變?nèi)f化,如何妥善安放前置攝像頭,保證實用與屏幕的美觀統(tǒng)一,是一個有趣的問題。

真全面屏可期!三星攻克關(guān)鍵技術(shù):屏下前攝時代即將到來-圖片1

屏下前攝發(fā)展的必經(jīng)之路,盤點幾款經(jīng)典機型

在屏下攝像頭的概念出現(xiàn)之前,許多手機廠商為了妥善安放前置,保證與屏幕的和諧統(tǒng)一,可是耗費了不少心血。

這是手機發(fā)展的必經(jīng)之路,同時也發(fā)現(xiàn)了不少新特性。下面和大家分享幾款經(jīng)典設(shè)計的機型,對手機的前置與屏幕演化起著相當(dāng)大的作用,也為現(xiàn)在的多樣的手機形態(tài)奠定了基礎(chǔ)。

夏普AQUOSCRYSTALX:屏占比概念帶頭者

夏普不僅是屏幕面板商,也是手機廠商,夏普推出的手機很少在國內(nèi)上市,不過其2014年發(fā)布的AQUOSCRYSTALX是世界第一款全面屏手機,也是往后全面屏手機的雛形。

它采用三窄邊設(shè)計,留出位置。將揚聲器于攝像頭的位置巧妙下置,在實際使用中也是相當(dāng)震撼的。同時AQUOSCRYSTALX發(fā)布后,屏占比逐漸被其他廠商重視起來了。

蘋果iPhoneX:劉海屏鼻祖

說到手機中的劉海,就數(shù)2017年發(fā)布的iPhoneX了,作為蘋果十周年的誠意之作,第一款搭載劉海屏的手機,在上市之初也是飽受質(zhì)疑。

不過時間總能見證一切,在iPhoneX后,手機廠商們發(fā)現(xiàn)用這種屏幕的好處就是不僅能增大屏占比,還能利用多出來的屏幕放下通知欄的圖標(biāo),比如說時間、電池電量,信號等,真香!

此后,劉海屏等異形屏的產(chǎn)品如雨后春筍般出現(xiàn)了,往后蘋果的新iPhone系列都搭載了劉海屏,看來這個設(shè)計是深得蘋果喜愛??!

夏普AQUOSS2:水滴屏鼻祖

初代異形屏有兩種,一種是iPhoneX及其后續(xù)產(chǎn)品的劉海屏,另一種就是由夏普帶來的水滴屏了。

在2018年發(fā)布的夏普AQUOSS2上,屏占比進(jìn)一步提高,光線傳感器和聽筒等都被巧妙隱藏。不過由于夏普堅持前置指紋識別的設(shè)計,因此屏幕下方還有一些區(qū)域未被利用。

vivoNEX:真全面屏鼻祖

黑科技大廠vivo在前置與屏幕的解決方案上也是不遺余力,在2018年推出了升降式前置設(shè)計的vivoNEX,首次帶來了真-全面屏,正面完完全全就是一整塊屏幕,在視覺上沒有多余的遮擋。

好的設(shè)計往往會被致敬,此后許多友商也推出了升降攝像頭的全面屏手機,整個手機市場的產(chǎn)品顏值在短時間內(nèi)都提高了一個檔次。

不過其采用機械結(jié)構(gòu)在諸多考量后,在往后的機型上逐漸消失。

三星A8s:屏內(nèi)開孔技術(shù)的領(lǐng)頭羊

三星不僅是手機的生產(chǎn)商,也是屏幕的生產(chǎn)商。OLED屏幕的開孔技術(shù),三星是一直領(lǐng)先于業(yè)內(nèi)的。

三星A8s(2018)是三星發(fā)布的全球首款屏內(nèi)開孔的全面屏手機,這種開孔被稱為“黑瞳全視屏”。

不同于一般異形屏,屏內(nèi)開孔的難度相當(dāng)大,工藝若不達(dá)標(biāo),良品率將相當(dāng)?shù)汀?/strong>

前置攝像頭由于是通孔模式,只有玻璃面板覆蓋,透光率會有所保證,與普通前置攝像頭無異,并且由于不是盲孔模式的面板在上,因此無需遮光處理,將前置開孔大小控制的十分得體。

往后的三星大部分機型都采用了通孔設(shè)計的方案,并且隨著工藝的進(jìn)步,開孔越來越小,屏幕幾乎與手機正面渾然一體。

盤點完這些經(jīng)典的設(shè)計方案,不難看出,手機的屏幕越來越大,前置攝像頭所在區(qū)域在被不斷壓縮。

前置攝像頭與屏幕就是一對矛盾體,外置的機械結(jié)構(gòu)雖然能解決問題,但是面臨意外磕碰的損壞和機身密閉性的缺失。這時,一種全新的解決方案來了,那就是屏下攝像頭技術(shù)。

屏下前攝路上的百家爭鳴

屏下攝像頭技術(shù)就是通過特殊的技術(shù)手段,將前置攝像頭與面板融合,既不嚴(yán)重影響視覺觀感,又不嚴(yán)重影響前置攝像頭的性能。

為了達(dá)到屏下攝像頭的效果,業(yè)界已公布了幾種解決方案(部分為專利,并未量產(chǎn)或面世)。

OPPO:

在2019年上海的MWC上,OPPO展出的搭載屏下攝像頭的原型機,這是消費者首次近距離的觀看和接觸到屏下攝像頭的設(shè)備,也是距離未來設(shè)備形態(tài)最近的一次,屏下攝像頭帶來的沉浸感和魅力是不可名狀的。

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對于實現(xiàn)屏下攝像頭技術(shù),必然要攻克面板的關(guān)鍵技術(shù),分析手機顯示屏的結(jié)構(gòu),就能窺知一二。

許多手機廠商也在屏下攝像頭有過技術(shù)的攻克和公布,首先來看一下OPPO的屏下攝像頭方案是如何實現(xiàn)的:

OPPO的這塊搭載屏下攝像頭的屏幕,分有透光區(qū)域和不透光區(qū)域,而屏下攝像頭位于屏幕的透光區(qū)域,涉及OPPO的專利“微透鏡技術(shù)”。

這個專利技術(shù)的主要原理,是利用AMOLED屏幕的像素點縫隙來實現(xiàn)成像。由于OPPO改屏幕的透光區(qū)域存在極多的縫隙,利用了光學(xué)上的小孔成像原理,將許多微小的光線透過透鏡縫隙,被感光元件接收。

不過由于透光區(qū)域的實際透過的光線及其有限,在前置攝像頭的進(jìn)光量上,會大打折扣,雖然OPPO采用了加強的前置感光原件,但是光線的通過量決定畫質(zhì)的細(xì)膩度,因此只能通過軟件算法的優(yōu)化,效果相當(dāng)明顯。

vivo:

vivo的概念機APEX2020也是一次屏下攝像頭的大膽嘗試之作,其前置上方的屏幕透光率是其他位置的6倍。

相比OPPO的微透鏡技術(shù)成像技術(shù),vivo采用了兩種不同材質(zhì)的OLED屏幕,在前置攝像頭的區(qū)域,采用了物理結(jié)構(gòu)薄、透光率較高的PMOLED屏幕,來增大前置攝像頭的通光量。

透過不同的材質(zhì),在不同角度觀看下可能會有屏幕邊界。

中興:

2020年9月,中興發(fā)布了一款真屏下攝像頭的手機:中興Axon20,率先實現(xiàn)了屏幕0開孔,從正面看,前置攝像頭能較好的隱藏在屏幕下方。

不過由于當(dāng)時的屏幕工藝所限,攝像頭的屏幕區(qū)域屏幕分辨率只有720p,以增大屏幕像素點之間的縫隙,增加前置區(qū)域的通光量。

中興的大膽嘗試,更堅定的未來智能手機的前置與屏幕的發(fā)展方向。

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京東方:

對于友商從屏幕材質(zhì)下手,京東方則另辟蹊徑,采用屏幕位移技術(shù)。在使用前置攝像頭時,手機將通過機械結(jié)構(gòu)將覆蓋前置正上方的屏幕移走,這個味已經(jīng)有點像當(dāng)時升降式前置攝像頭了。

屏下的完美實現(xiàn)還得老大哥出馬

早在2018年,外媒LETSGODIGITAL爆料稱,三星已提交了一份全新的全面屏設(shè)計專利。

在專利中可以看到,三星未來設(shè)計全面屏手機的思路之一是將傳感器直接放置在屏幕面板下面,無論是指紋傳感器還是光線傳感器、前置攝像頭,而這項技術(shù)的關(guān)鍵就是基于高透光材料。

行業(yè)內(nèi)目前基于高透光材料的屏下攝像頭方案,已實現(xiàn)的主要為兩種:一種是在前置攝像頭的區(qū)域降低像素密度(如中興Axon20),利用缺失的像素位置透光;另一種就是縮小單個像素點的面積,增大像素之間的間隙,讓光線更好的射入(如OPPO)。

在高透光材料中,最重要的就是高透光的面板部分,這項技術(shù)其實早已展示出來了,在2015年亞洲零售博覽會上,三星推出了業(yè)界首款鏡面透明的OLED顯示面板,十分震撼,首次以零售用途應(yīng)用于世界著名珠寶公司周生生的“虛擬項鏈”展示。

三星該款鏡面OLED面板具有超過75%的反射率,與目前供應(yīng)有限的鏡面LCD相比,其反射率至少高出50%,并且色域得到顯著改善,色域覆蓋超過100%,同時其超過100,000:1的對比度也十分驚人。

和LCD透明面板8ms的響應(yīng)時間相比,三星該款鏡OLED面板低于1ms,也遠(yuǎn)超市面上電競手機的3ms屏幕了。此外,新的鏡面顯示技術(shù)不需要LCD技術(shù)所需的環(huán)境背光,來顯示屏幕圖像。

結(jié)語:步步為營才有今天完美的屏下前攝方案

年初,三星展示了搭載屏下攝像頭的筆記本,采用了UPC屏下攝像頭技術(shù)。

可能有讀者朋友會覺得,筆記本和電視與手機的屏下攝像頭技術(shù)關(guān)系不大,其實并不是這樣。不論是改變像素排列,還是更換屏幕材質(zhì),或是機械變換位置,重中之重就是保證前置攝像頭的通光量與屏幕的觀感。

今年5月,三星提交了一項新的商標(biāo)申請,圖中赫然顯示UPC三個字母。

依稀記得曾經(jīng)的屏下指紋設(shè)備,在強光或者極端角度的觀察下,能看到屏下靜靜安置的指紋模塊,而現(xiàn)在哪怕將屏幕亮度調(diào)至最大,也找不到它的身影。屏下前置攝像頭的情況也似曾相識。

真全面屏可期!三星攻克關(guān)鍵技術(shù):屏下前攝時代即將到來-圖片4

在各項新技術(shù)上,三星一直是步步為營,從高透光率面板材料和屏幕規(guī)格的公布,到低PPI向高PPI的躍遷,就是為了讓屏下攝像頭技術(shù)為應(yīng)用于手機做準(zhǔn)備。

現(xiàn)在三星已經(jīng)在大尺寸OLED的屏幕上實現(xiàn)了高透光和優(yōu)秀的素質(zhì),在筆記本更高的PPI上進(jìn)一步攻克。

從透明面板、高規(guī)格素質(zhì)、近些年OLED筆記本屏幕的商用再到今年屏下攝像頭的筆記本公布,三星Q4的屏下攝像頭新品發(fā)布,一切都說得通了。

三星作為OLED面板生產(chǎn)大廠和手機大廠,把控著許多重要技術(shù),如LTPO技術(shù)、各類面板新材質(zhì)技術(shù)等。

三星不僅在屏幕上的發(fā)力,同時三星也和許多合作伙伴保持著良好的合作關(guān)系,一直優(yōu)化已有屏幕技術(shù),結(jié)合科學(xué)的像素排列和AI算法增強,在不斷的改善用戶體驗。

對于這款令人期待的完美屏下解決方案的手機,我們只需靜候發(fā)布那天的到來,迎接三星開啟的下一時代。

 
  • 本文由 米粒 發(fā)表于 2021年6月21日12:22:22
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