來源:雷科技
2016 年 10 月 25 日,手機行業發生了大事件,不是蘋果,也不是三星,而是小米,這家國產廠商正式發布了全球首款全面屏智能手機——小米 MIX。
毫無疑問,小米 MIX 是一部開創性的智能手機,是它開啟了手機的全面屏時代,影響力完全不亞于當年的 iPhone,為之后的手機行業指明了發展方向。
全面屏方案的好處在于進一步提升了手機的屏占比,同時為用戶帶來了更好的視覺體驗。不過,現在市面上的智能手機,除中興外,基本上全都是異形全面屏方案,例如劉海屏、挖孔屏、水滴屏等,稍好點的則采用了升降式機械結構。
雖然升降式機械結構實現了真正的全面屏,手機屏幕沒有任何遮擋的部分,但是這種機械結構的缺點也很明顯,那就是容易進灰、使用壽命有限以及會使得手機變得厚重。很顯然,這種方案違背了手機的便攜屬性,也就是輕薄化,所以很快就被手機廠商們遺棄了。
好在屏幕供應商維信諾在 2020 年 6 月宣布,屏下攝像頭方案成功實現量產,并由中興天機 Axon 20 首發。原本以為,在那之后,其他廠商也會跟進這項技術,推出更多的屏下攝像頭手機,但事實并非如此。受限于成本以及技術成熟度問題,手機廠商們并沒有那么快推出相應的產品。
好消息是,數碼博主 @冰宇宙表示,至少有 5 家手機廠商將在 2021 下半年推出采用屏下攝像頭方案的產品,其中包括新一代的三星折疊屏手機、小米 MIX4、OPPO 折疊屏手機、vivo 和中興的改良版屏下攝像頭手機。
此外,數碼博主 @冰宇宙還分享了一張尚未發布的三星 Galaxy Z Flip 3 的渲染圖。從圖片可以看出,機身正面是一塊完整的屏幕,沒有采用任何的異形全面屏設計,這也就意味著這款手機可能會率先采用三星自家的屏下攝像頭方案。
目前,三星官方在售的 Galaxy Z Flip 5G 售價為 9999 元,當時國行版首發價為 12499 元。單從 Galaxy Z Flip 系列的產品定位和售價來看,采用屏下攝像頭方案的 Galaxy Z Flip 3 首發價最起碼 13000 元起步。
另外,根據爆料消息,除三星外的其他 4 家廠商,也計劃將屏下攝像頭方案應用到自家折疊屏手機。如果消息屬實,也就意味著屏下攝像頭方案的成本問題并沒能解決。
為什么?原因很簡單,因為 5 家手機廠商都沒有將屏下攝像頭方案自家主流旗艦產品中,而是優先考慮將其應用到更高端且小眾的折疊屏手機。
折疊屏手機目標人群是那些不差錢的高端商務人士以及數碼極客,他們不在意產品售價,哪怕屏下攝像頭成本,讓折疊屏手機更貴了,只要能夠帶來更好的體驗,產品再貴他們也愿意購買。
如果你覺得這個推導還不夠有說服力,我們不妨再換個角度,OPPO、小米很早之前便向外界展示了采用屏下攝像頭方案的工程樣機,時間都過去這么久了,為什么一直沒有推出相應的產品?當然,成本可能只是一方面,還有就是屏下攝像頭方案的技術成熟度,畢竟新技術初期存在很多問題,例如屏下攝像頭的畫質問題。
針對屏下攝像頭的成像質量問題,三星研究人員暗示他們將借助 AI 算法來優化前置攝像頭的畫質。至于實際的成像質量,還有待檢驗。
那么問題來了,現階段的屏下攝像頭方案,到底是什么原因導致前置相機的成像質量下降?
在開始講解屏下攝像頭畫質問題之前,我們不妨先來看一下中興天機 Axon 20 的前置實拍樣張和前置視頻錄制截圖。
我們可以看到,中興天璣 Axon 20 的屏下攝像頭,拍攝出的樣張仿佛蒙上了一層霧,而且在光線復雜的環境下存在一定的眩光問題,只能說前置鏡頭的成像質量達到了可用的級別,與一般的手機前置鏡頭還有一定的差距。
現在我們再來分析屏下攝像頭的技術原理。事實上,光學屏下指紋的也算是屏下攝像頭技術的一種,只是兩者的作用不同罷了,一個用于成像,一個對用戶指紋掃描辨別身份。
不管是屏下攝像頭還是光學屏下指紋,它們都是利用了 OLED 屏的透光特性,只是兩者的工作目的不同,光學屏下指紋的攝像頭只需要從圖像中獲取用戶手指的紋理信息,所以畫質要求沒那么高。而屏下攝像頭主要是用于成像,進光量越多,成像質量就越高。
雖然 OLED 屏擁有透光特性,但是透光率卻很低。光學屏下指紋可以借助手機屏幕主動發光照亮被拍攝的畫面,從而在一定程度上彌補了透光率差的問題。而屏下攝像頭只能被動接受周圍的環境光,再加上前置鏡頭模組本身就小,不像后置鏡頭模組用于那么大的底,所以感光能力相對較弱,又因為屏幕透光率偏低,最終導致實際成像效果不盡人意。
那么有什么解決方案呢?目前主流的方法是降低前置鏡頭區域的屏幕 PPI,因為本質上 OLED 自發光指的是像素之間的縫隙部分,降低 PPI,像素之間的距離就會變大,屏幕的透光率自然也就會得到相應的提升。
但是由于鏡頭前方是復雜的顯示層,仍會遮擋部分進光量,所以屏下攝像頭的實際成像效果會比較模糊,這時需要 AI 算法作為輔助,對畫質進行優化。因此,三星通過 AI 算法來優化屏下攝像頭的方法是可行的。
就目前來看,距離屏下攝像頭技術的普及還需要一定的時間,即便手機廠商在今年下半年推出了對應的產品,目的也是為了試水新技術。至于具體的成像效果,每家手機廠商的 AI 算法都是不一樣的,所以屏下攝像頭的表現存在一定的差異。
在智能手機影像領域,谷歌可以說是走在了整個行業的前列,當年的 Pixel 2 的單攝,通過 AI 算法,實際成像效果不輸友商的多攝方案,甚至在某些場景下比友商更好。
以下是 Pixel 2 官方實拍樣張:
所以,手機廠商也可以與谷歌合作,共同推進屏下攝像頭技術的發展。如果單一手機廠商無法突破技術瓶頸,不妨嘗試下與其他廠商合作這條路線。新技術需要不斷地更新迭代,才會逐漸接近完美,因此,屏下攝像頭的普及和技術下放還有很長的路要走。