來(lái)源:中國(guó)經(jīng)營(yíng)報(bào)
自從全面屏手機(jī)出現(xiàn)以后,人們對(duì)于手機(jī)屏占比的追求越來(lái)越高。
在此背景之下,此前一直被熱炒的屏下攝像頭技術(shù)在2021年逐漸迎來(lái)爆發(fā)?!吨袊?guó)經(jīng)營(yíng)報(bào)》記者注意到,中興在7月底發(fā)布了旗下第二代屏下攝像頭手機(jī)Axon30系列。此外,包括OPPO、小米、三星在內(nèi)的頭部手機(jī)廠商均已宣布將量產(chǎn)搭載屏下攝像頭技術(shù)的手機(jī),機(jī)型包括小米MIX4、三星Galaxy Z Fold3等,而榮耀也會(huì)在今年下半年推出搭載屏下攝像頭的機(jī)型。
華創(chuàng)證券研報(bào)指出,全面屏是手機(jī)顯示的大趨勢(shì),而屏下攝像頭技術(shù)則被譽(yù)為全面屏手機(jī)的終極解決方案。
“為了干掉全面屏上的前置攝像頭,廠商需要投入更多成本。在如今競(jìng)爭(zhēng)激烈的手機(jī)市場(chǎng),或許100%全面屏的視覺(jué)感知并不是很強(qiáng),但這是現(xiàn)階段手機(jī)形態(tài)和功能進(jìn)化的最佳努力點(diǎn),同時(shí)也能夠有效盤(pán)活相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈。”一名手機(jī)硬件工程師對(duì)本報(bào)記者說(shuō)。
屏下攝像頭量產(chǎn)難在哪兒?
小米中國(guó)區(qū)總裁、紅米R(shí)edmi品牌總經(jīng)理盧偉冰在談到屏下攝像頭現(xiàn)狀的時(shí)候曾經(jīng)表示:“大家都非常關(guān)心屏下攝像頭技術(shù)在手機(jī)上的應(yīng)用,在不犧牲空間的情況下達(dá)到真正全面屏的效果,但技術(shù)實(shí)現(xiàn)還有很多困難?!?/p>
“目前屏幕PPI(Pixels Per Inch,即每英寸對(duì)角線(xiàn)上所擁有的像素?cái)?shù)目)大約在400左右,而PPI在這個(gè)水平,相機(jī)中光的透過(guò)率是很低的,這樣就嚴(yán)重影響了拍照效果。如果把PPI降低,提高透過(guò)率,就會(huì)出現(xiàn)顯示區(qū)域的PPI和整個(gè)屏幕的PPI差距很大,從而出現(xiàn)顯示區(qū)域有色塊等現(xiàn)象?!北R偉冰補(bǔ)充。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),要實(shí)現(xiàn)屏幕下攝像頭的成像,關(guān)鍵就是要讓傳感器感知接受光,可是因?yàn)槠胀ǖ娘@示面板是不透光的,那就要對(duì)顯示面板進(jìn)行處理?,F(xiàn)階段主流的技術(shù)做法便是通過(guò)調(diào)整顯示像素的排列布局,讓一部分光照進(jìn)去,傳導(dǎo)至屏幕下的攝像頭傳感器實(shí)現(xiàn)成像。
中興通訊高級(jí)副總裁、終端事業(yè)部總裁倪飛總結(jié)認(rèn)為,屏下攝像技術(shù)有兩大難點(diǎn):第一是顯示和透明要平衡;第二是怎么把前攝的拍照效果提升。
“屏下區(qū)域在不拍照時(shí)要保持正常顯示,拍照的時(shí)候這個(gè)區(qū)域要做透光,實(shí)際上屏幕分辨率越高,透光性能便越會(huì)下降,這是一個(gè)矛盾。”中興通訊副總裁、終端事業(yè)部Axon產(chǎn)品總經(jīng)理張雷表示。
張雷接受采訪(fǎng)時(shí)還表示:“中興Axon30選用了更大像素的前置攝像頭,還有比上一代更透明的材質(zhì),目的是為了增大進(jìn)光量。”不過(guò),從另一方面來(lái)說(shuō),進(jìn)光量充足也會(huì)容易在經(jīng)過(guò)屏幕的時(shí)候發(fā)生折射,導(dǎo)致拍攝出現(xiàn)霧化不清晰的情況,這些便需要廠商利用拍照算法去抵消影響。
屏下攝像頭技術(shù)可以通過(guò)迭代逐步完善,各大手機(jī)廠商均已經(jīng)能夠成功實(shí)現(xiàn)并有相應(yīng)的技術(shù)儲(chǔ)備。不過(guò)倪飛指出,做屏下攝像頭手機(jī)最大的問(wèn)題是量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)不足。
張雷表示:“提升良率涉及到大量的聯(lián)調(diào)、軟件適配以及一些校準(zhǔn)的方法?!?/p>
中興通訊消費(fèi)者業(yè)務(wù)高級(jí)戰(zhàn)略總監(jiān)呂錢(qián)浩認(rèn)為:“技術(shù)上要平衡屏幕顯示效果和前置攝像頭拍照體驗(yàn),而量產(chǎn)上則需要平衡量產(chǎn)可行性和全程成本可控。尤其進(jìn)入2021年后,用戶(hù)對(duì)于視覺(jué)體驗(yàn)要求更高,不僅是分辨率,更有超高刷新率、超廣色域、高精準(zhǔn)的色溫等,這些高指標(biāo)都會(huì)對(duì)屏下攝像頭的進(jìn)光形成嚴(yán)重挑戰(zhàn)?!?/p>
2021年或成屏下攝像頭手機(jī)元年
各家手機(jī)廠商對(duì)于屏下攝像頭的技術(shù)研發(fā)、驗(yàn)證和儲(chǔ)備實(shí)際早在三年前已經(jīng)開(kāi)始。
2019年6月,OPPO微博曝光旗下正在測(cè)試的屏下攝像頭手機(jī);幾乎與此同時(shí),小米林斌也在微博發(fā)了一段小米屏下攝像頭手機(jī)的視頻;隨后vivo在最新的概念機(jī)APEX2020上使用了屏下攝像頭技術(shù),從而實(shí)現(xiàn)了無(wú)孔一體化的手機(jī)設(shè)計(jì)。
雖然OPPO、vivo、小米率先展示,但做到量產(chǎn)首發(fā)的是2020年9月面市的中興Axon20。
作為第一代的量產(chǎn)產(chǎn)品,中興Axon20的實(shí)際體驗(yàn)并不完美,原因在于為讓攝像頭能夠透過(guò)屏幕拍攝,Axon20攝像頭前面的屏幕在使用透明材料的前提下,通過(guò)降低像素密度、減少顯示顆粒的方法,利用像素空隙同光拍攝。這就造成屏幕顯示上,在屏下攝像頭位置的部分有馬賽克條紋,這在業(yè)內(nèi)被稱(chēng)為明顯的“透光紗窗效應(yīng)”。在播放動(dòng)態(tài)內(nèi)容的時(shí)候,攝像頭區(qū)域的顯示與其他部分不一致。在拍照時(shí),面對(duì)強(qiáng)光環(huán)境,該產(chǎn)品也會(huì)容易出現(xiàn)高光彌散效應(yīng)。
不過(guò),最新推出的中興第二代屏下攝像頭手機(jī)Axon30,相比上一代在像素、芯片、電路、材料和算法這五方面都有全面升級(jí)。
據(jù)了解,中興的屏下攝像頭技術(shù)的合作廠商為維信諾,而維信諾在去年便對(duì)外推出InVsee屏下攝像解決方案,這也是全球首個(gè)達(dá)到量產(chǎn)應(yīng)用級(jí)別的屏下攝像解決方案。據(jù)悉,維信諾的這套方案采用了新透明OLED器件,加入了新型驅(qū)動(dòng)電路和像素結(jié)構(gòu),通過(guò)導(dǎo)入高透明新材料,從而達(dá)到了顯示效果和屏幕透明度的最佳平衡。
呂錢(qián)浩告訴記者:“業(yè)界認(rèn)同基于屏下攝像技術(shù)等的無(wú)孔真全面屏形態(tài)是智能終端下個(gè)十年的主要形態(tài),但大家對(duì)于真全面屏的定義、演進(jìn)迭代代際劃分等還存在諸多不同。不過(guò)隨著OPPO、小米等品牌入局,這條路上我們也不再孤獨(dú)?!?/p>
8月4日,OPPO也公布了其下一代屏下攝像頭原型機(jī)的信息。其開(kāi)孔變?yōu)閳A形,無(wú)論熄屏還是亮屏,在全亮度、正常觀看使用距離上,基本做到了完美隱藏。屏下區(qū)域擁有超過(guò)15%的透光率,除了夜景自拍場(chǎng)景外,其他光線(xiàn)充足的場(chǎng)景,攝像頭成像質(zhì)量已經(jīng)能夠保證。
一名OPPO工程師對(duì)記者說(shuō):“屏下攝像頭攝像的算法主要解決三個(gè)問(wèn)題,第一是去霧,第二是調(diào)色,第三是去衍射。通過(guò)軟件算法能夠大幅度提升大部分常規(guī)場(chǎng)景下的拍照質(zhì)量?!?/p>
據(jù)了解,目前屏下攝像頭技術(shù),OPPO是與BOE進(jìn)行聯(lián)合研發(fā),小米則是與TCL華星合作。
通過(guò)目前OPPO、小米等透露的信息來(lái)看,技術(shù)路線(xiàn)是相似的,手段方法依然是在材料、像素排布、像素驅(qū)動(dòng)、影像算法等方面。而從各家公布的屏幕顯示效果、像素點(diǎn)排列信息與拍照成像效果來(lái)看,基本已經(jīng)達(dá)到了屏幕顯示與前置攝像頭拍照效果的平衡。
呂錢(qián)浩認(rèn)為:“2020年是屏下攝像的預(yù)備年,首款商用屏下攝像手機(jī)發(fā)布上市,那么2021年就是屏下攝像手機(jī)的元年?!?/p>
中國(guó)主流終端品牌或者市場(chǎng)頭部品牌如中興、小米都已經(jīng)或者即將推出基于下一代屏下攝像技術(shù)的量產(chǎn)機(jī)型Axon30和Mix4系列,而OPPO則預(yù)熱了其屏下攝像工程樣機(jī),接下來(lái)三星8月10日即將發(fā)布屏下攝像手機(jī)。
“預(yù)計(jì)2022年,基本所有安卓手機(jī)品牌都會(huì)推出屏下攝像手機(jī),數(shù)量可能會(huì)高達(dá)10多款,價(jià)格也會(huì)覆蓋更廣闊范圍。市場(chǎng)和行業(yè)也會(huì)逐漸變化,一方面繼續(xù)提升屏下攝像體驗(yàn),另一方面降低成本和售價(jià),讓用戶(hù)能更輕松地體驗(yàn)屏下攝像手機(jī)?!眳五X(qián)浩預(yù)估。
市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)迎爆發(fā)機(jī)遇
IDC發(fā)布的報(bào)告顯示,2021年第二季度中國(guó)智能手機(jī)市場(chǎng)出貨量約7810萬(wàn)臺(tái),同比下降11.0%。從市場(chǎng)格局來(lái)看,排名前四位的廠商同比均有明顯的增長(zhǎng),但仍舊無(wú)法彌補(bǔ)整體大盤(pán)的下滑。
在手機(jī)增量放緩的形勢(shì)下,各大手機(jī)廠商均通過(guò)更豐富的產(chǎn)品和優(yōu)化價(jià)格來(lái)獲得消費(fèi)者青睞,搶占市場(chǎng)。從目前的產(chǎn)品功能形態(tài)的變化來(lái)看,折疊屏手機(jī)受限于目前成本、良率等問(wèn)題,具體大規(guī)模量產(chǎn)上市尚需時(shí)日。而隨著屏下攝像頭技術(shù)的逐步成熟,在良率提升的情況下,越來(lái)越多的手機(jī)品牌入局將會(huì)進(jìn)一步降低其量產(chǎn)成本,最終會(huì)令屏下攝像頭成為屏下指紋后又一爆款配備,逐漸成為主流智能手機(jī)的“標(biāo)配”。
有分析機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),2025年屏下攝像手機(jī)會(huì)占據(jù)智能手機(jī)45%以上出貨量,成為最主流的手機(jī)形態(tài)。
在屏下攝像頭技術(shù)的大潮中,呂錢(qián)浩指出:“屏下攝像技術(shù)實(shí)際上就是融合材料、芯片、光學(xué)、影像、AI等為一體的融合信息處理學(xué),因此在高透光率顯示材料、獨(dú)立顯示驅(qū)動(dòng)芯片、超大底CMOS傳感器、超小型傳感器模組封裝、計(jì)算影像、AI光學(xué)等領(lǐng)域有相關(guān)儲(chǔ)備的公司都會(huì)從中受益?!?/p>
“屏下攝像頭不僅僅應(yīng)用在手機(jī)上,基于該技術(shù)的平板電腦、筆記本、智能電視、可穿戴產(chǎn)品等都會(huì)陸續(xù)出現(xiàn)。此外已經(jīng)有車(chē)廠在規(guī)劃基于屏下攝像技術(shù)的智能汽車(chē)。目前,智能汽車(chē)需要大量的光學(xué)傳感器,而同時(shí)這會(huì)破壞車(chē)身的美感,增加空氣阻力和維護(hù)難度。如果大量傳感器基于屏下攝像技術(shù),那么未來(lái)汽車(chē)的美學(xué)、工藝、風(fēng)阻、維護(hù)等都會(huì)有質(zhì)的飛躍?!眳五X(qián)浩補(bǔ)充。
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