三星攻克關(guān)鍵技術(shù) 屏下前攝的時(shí)代即將到來(lái)

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(shí)，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(tái)劃時(shí)代的折疊屏旗艦。

（@數(shù)碼閑聊站爆料）

屏下攝像頭的出現(xiàn)，就是要滿足極致的視覺(jué)的需要，因此要進(jìn)一步壓榨手機(jī)正面所剩無(wú)幾的空間，不僅是前置攝像頭，連聽(tīng)筒等元件也受到了不小影響。一代又一代手機(jī)的面世帶來(lái)創(chuàng)新的技術(shù)，讓人們對(duì)未來(lái)手機(jī)形態(tài)有著無(wú)盡的遐想。屏幕與前置的設(shè)計(jì)方案千變?nèi)f化，如何妥善安放前置攝像頭，保證實(shí)用與屏幕的美觀統(tǒng)一，是一個(gè)有趣的問(wèn)題。

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屏下前攝發(fā)展的必經(jīng)之路，盤點(diǎn)幾款經(jīng)典機(jī)型

在屏下攝像頭的概念出現(xiàn)之前，許多手機(jī)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(fèi)了不少心血。這是手機(jī)發(fā)展的必經(jīng)之路，同時(shí)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(jì)的機(jī)型，對(duì)手機(jī)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(jī)形態(tài)奠定了基礎(chǔ)。

夏普AQUOS CRYSTAL X：屏占比概念帶頭者

夏普不僅是屏幕面板商，也是手機(jī)廠商，夏普推出的手機(jī)很少在國(guó)內(nèi)上市，不過(guò)其2014年發(fā)布的AQUOS CRYSTAL X是世界第一款全面屏手機(jī)，也是往后全面屏手機(jī)的雛形。它采用三窄邊設(shè)計(jì)，留出位置。將揚(yáng)聲器于攝像頭的位置巧妙下置，在實(shí)際使用中也是相當(dāng)震撼的。同時(shí)AQUOS CRYSTAL X發(fā)布后，屏占比逐漸被其他廠商重視起來(lái)了。

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蘋果iPhone X：劉海屏鼻祖

說(shuō)到手機(jī)中的劉海，就數(shù)2017年發(fā)布的iPhone X了，作為蘋果十周年的誠(chéng)意之作，第一款搭載劉海屏的手機(jī)，在上市之初也是飽受質(zhì)疑。不過(guò)時(shí)間總能見(jiàn)證一切，在iPhone X后，手機(jī)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(lái)的屏幕放下通知欄的圖標(biāo)，比如說(shuō)時(shí)間、電池電量，信號(hào)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(lái)這個(gè)設(shè)計(jì)是深得蘋果喜愛(ài)啊！

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夏普AQUOS S2：水滴屏鼻祖

初代異形屏有兩種，一種是iPhone X及其后續(xù)產(chǎn)品的劉海屏，另一種就是由夏普帶來(lái)的水滴屏了。在2018年發(fā)布的夏普AQUOS S2上，屏占比進(jìn)一步提高，光線傳感器和聽(tīng)筒等都被巧妙隱藏。不過(guò)由于夏普?qǐng)?jiān)持前置指紋識(shí)別的設(shè)計(jì)，因此屏幕下方還有一些區(qū)域未被利用。

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vivo NEX：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(jì)的vivo NEX，首次帶來(lái)了真-全面屏，正面完完全全就是一整塊屏幕，在視覺(jué)上沒(méi)有多余的遮擋。好的設(shè)計(jì)往往會(huì)被致敬，此后許多友商也推出了升降攝像頭的全面屏手機(jī)，整個(gè)手機(jī)市場(chǎng)的產(chǎn)品顏值在短時(shí)間內(nèi)都提高了一個(gè)檔次。不過(guò)其采用機(jī)械結(jié)構(gòu)在諸多考量后，在往后的機(jī)型上逐漸消失。

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三星A8s：屏內(nèi)開(kāi)孔技術(shù)的領(lǐng)頭羊

三星不僅是手機(jī)的生產(chǎn)商，也是屏幕的生產(chǎn)商。OLED屏幕的開(kāi)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(kāi)孔的全面屏手機(jī)，這種開(kāi)孔被稱為“黑瞳全視屏”。不同于一般異形屏，屏內(nèi)開(kāi)孔的難度相當(dāng)大，工藝若不達(dá)標(biāo)，良品率將相當(dāng)?shù)?。前置攝像頭由于是通孔模式，只有玻璃面板覆蓋，透光率會(huì)有所保證，與普通前置攝像頭無(wú)異，并且由于不是盲孔模式的面板在上，因此無(wú)需遮光處理，將前置開(kāi)孔大小控制的十分得體。往后的三星大部分機(jī)型都采用了通孔設(shè)計(jì)的方案，并且隨著工藝的進(jìn)步，開(kāi)孔越來(lái)越小，屏幕幾乎與手機(jī)正面渾然一體。

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盤點(diǎn)完這些經(jīng)典的設(shè)計(jì)方案，不難看出，手機(jī)的屏幕越來(lái)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(duì)矛盾體，外置的機(jī)械結(jié)構(gòu)雖然能解決問(wèn)題，但是面臨意外磕碰的損壞和機(jī)身密閉性的缺失。這時(shí)，一種全新的解決方案來(lái)了，那就是屏下攝像頭技術(shù)。

屏下前攝路上的百家爭(zhēng)鳴

屏下攝像頭技術(shù)就是通過(guò)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(jué)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(jī)，這是消費(fèi)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(lái)設(shè)備形態(tài)最近的一次，屏下攝像頭帶來(lái)的沉浸感和魅力是不可名狀的。

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對(duì)于實(shí)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(jī)顯示屏的結(jié)構(gòu)，就能窺知一二。許多手機(jī)廠商也在屏下攝像頭有過(guò)技術(shù)的攻克和公布，首先來(lái)看一下OPPO的屏下攝像頭方案是如何實(shí)現(xiàn)的：

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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(gè)專利技術(shù)的主要原理，是利用AMOLED屏幕的像素點(diǎn)縫隙來(lái)實(shí)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(guò)透鏡縫隙，被感光元件接收。

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不過(guò)由于透光區(qū)域的實(shí)際透過(guò)的光線及其有限，在前置攝像頭的進(jìn)光量上，會(huì)大打折扣，雖然OPPO采用了加強(qiáng)的前置感光原件，但是光線的通過(guò)量決定畫質(zhì)的細(xì)膩度，因此只能通過(guò)軟件算法的優(yōu)化，效果相當(dāng)明顯，不過(guò)相比常規(guī)的前置，還是差距不少。

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vivo：

vivo的概念機(jī)APEX 2020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(lái)增大前置攝像頭的通光量。透過(guò)不同的材質(zhì)，在不同角度觀看下可能會(huì)有屏幕邊界。

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中興：

2020年9月，中興發(fā)布了一款真屏下攝像頭的手機(jī)：中興Axon 20，率先實(shí)現(xiàn)了屏幕0開(kāi)孔，從正面看，前置攝像頭能較好的隱藏在屏幕下方。不過(guò)由于當(dāng)時(shí)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(diǎn)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(jiān)定的未來(lái)智能手機(jī)的前置與屏幕的發(fā)展方向。

（圖片源于PConline）

魅族：

其實(shí)說(shuō)到底，就是要保障進(jìn)光量，讓前置的畫質(zhì)不受太大的影響。魅族的方案則更具創(chuàng)新，利用石墨烯的高透明特性，將前置區(qū)域的攝像頭上覆蓋的屏幕采用石墨烯材質(zhì)。

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京東方：

對(duì)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(shí)，手機(jī)將通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)將覆蓋前置正上方的屏幕移走，這個(gè)味已經(jīng)有點(diǎn)像當(dāng)時(shí)升降式前置攝像頭了。

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屏下前攝的完美實(shí)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(jì)專利。在專利中可以看到，三星未來(lái)設(shè)計(jì)全面屏手機(jī)的思路之一是將傳感器直接放置在屏幕面板下面，無(wú)論是指紋傳感器還是光線傳感器、前置攝像頭，而這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵就是基于高透光材料。

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行業(yè)內(nèi)目前基于高透光材料的屏下攝像頭方案，已實(shí)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(gè)像素點(diǎn)的面積，增大像素之間的間隙，讓光線更好的射入(如OPPO)。

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在高透光材料中，最重要的就是高透光的面板部分，這項(xiàng)技術(shù)其實(shí)早已展示出來(lái)了，在2015年亞洲零售博覽會(huì)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(xiàng)鏈”展示。三星該款鏡面OLED 面板具有超過(guò)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(guò) 100%，同時(shí)其超過(guò)100,000:1的對(duì)比度也十分驚人，和LCD 透明面板8ms的響應(yīng)時(shí)間相比，三星該款鏡OLED面板低于1ms，也遠(yuǎn)超市面上電競(jìng)手機(jī)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(lái)顯示屏幕圖像。

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結(jié)語(yǔ)：步步為營(yíng)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)?？赡苡凶x者朋友會(huì)覺(jué)得，筆記本和電視與手機(jī)的屏下攝像頭技術(shù)關(guān)系不大，其實(shí)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(jī)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。

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今年5月，三星提交了一項(xiàng)新的商標(biāo)申請(qǐng)，圖中赫然顯示UPC三個(gè)字母。依稀記得曾經(jīng)的屏下指紋設(shè)備，在強(qiáng)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(shí)。

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在各項(xiàng)新技術(shù)上，三星一直是步步為營(yíng)，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(jī)做準(zhǔn)備?，F(xiàn)在三星已經(jīng)在大尺寸OLED的屏幕上實(shí)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(shuō)得通了。

三星作為OLED面板生產(chǎn)大廠和手機(jī)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(shí)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(qiáng)，在不斷的改善用戶體驗(yàn)。對(duì)于這款令人期待的完美屏下解決方案的手機(jī)，我們只需靜候發(fā)布那天的到來(lái)，迎接三星開(kāi)啟的下一時(shí)代。

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