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说了好些年的屏下摄像,究竟为何这么难?

2020-09-03新闻11

9月1日,中兴发布了具有划时代意义的全球首款屏下摄像手机——中兴天机Axon 20 5G,以屏下摄像技术的正式商用宣告智能手机迈入行业新拐点。

近几年来,随着“全面屏”设计深入人心,各大手机厂商的屏占比斗法愈演愈烈,创新设计层出不穷。从刘海屏的由宽变窄,到“水滴屏”、“打孔屏”的出现,人们开始发现,即便推出了屏下指纹,砍掉了景深镜头、3D结构光,始终避不开的是前置摄像头。所谓“真全面屏”的探索一度陷入停滞。

有厂商尝试采用升降的方式,将前置摄像头藏身于机身之中,的确解决了前置摄像头安置问题,但却增加了机身的厚度,而且带来了机身缝隙可能造成的积尘、进水等问题。于是,屏下摄像技术似乎成为实现“真全面屏”的最佳解决方案,成为手机产业链热议的概念。

2019年以来,多家手机厂商纷纷亮出屏下摄像头概念机,然而却迟迟不见量产,使得曾经火热的屏下摄像几乎要淡出公众视野,直到中兴天机宣布首款屏下摄像手机发布,再次将“真全面屏”的探索拉回公众视野。

几番波折,说了好些年的屏下摄像,究竟为何这么难?小兴君有幸邀请到中兴终端显示规划总工程师王士劼来一探究竟。

Q1:业内屏下摄像概念机曾经多次出现,但始终未实现商用,您分析原因有哪些?

屏下摄像技术的最大难点是透明与显示的平衡。拍摄需要充足的光线,要实现屏下摄像功能,光必不可少。屏下摄像区的手机屏幕,除了要保证拍照的光线进入之外,同时还需要完成显示的任务。光线需要透明,显示需要像素,任何一方偏科都会让屏下摄像头解决方案无法实现,如何让两者实现最佳平衡?这是屏下技术是否得以成功实现的关键点。这关系到材料,芯片,电路,像素,算法等技术的密切配合,这需要上游供应商和终端厂商的共同协作,必然是需要时间来打磨的。

Q2:能否介绍一下中兴天机Axon 20 5G屏下摄像技术开发的大致过程和主要技术亮点?

我们在两年前与合作厂商启动了屏下摄像的项目开发,从材料本身及工艺、像素排列、驱动线路等方面同步进行。第一阶段大概用了半年左右时间,实现了初级效果,但当时屏体的透光率还比较低,拍照画面暗。

第二阶段同样用了大概半年左右时间,屏体透光率有了一定提升,拍照效果显著改善,透光性解决了,但在特定光线下光晕还是比较强。我们与合作伙伴进行了成百上千次测试,反复推倒重来,当时恨不得住在屏厂。

到了2019年年中,屏体的透光率、灯光环境下的拍照眩光等关键问题总算基本解决。我们采用超高透微米级新材料、独立驱动屏显芯片、高集成极简电路排布、独创自然像素阵列、三重前摄灵透算法五大核心技术,实现了显示功能与拍照功能的平衡,以及实现了主显示区域和屏下摄像区域的亮度以及色彩的一致性。同时,通过自研前置摄像头的去雾去噪AI算法,优化了前置摄像头的拍摄效果。让屏下区域的屏幕在不拍照时正常显示,拍照时保持透明,真正实现了全面屏的沉浸体验。

Q3:中兴能够率先实现屏下摄像手机商用的原因有哪些?

首先,我觉得这与中兴对于新技术应用的开放态度有很大关系。历代中兴手机拥有诸多行业“首创”,比如首款压力感应屏手机、裸眼3D技术显示、首款折叠双屏智能手机。在屏幕方面,我们在2018年Axon 9 Pro率先采用Axon Vision独立视效引擎,MEMC帧率优化技术,领先竞品数代。2019年率先采用了搭载oncell和COP技术的柔性AMOLED显示屏,并在中兴天机Axon 10 Pro和Axon 11系列上实现量产,是国内首家在该技术上实现量产的终端厂商。所以说,敢于突破和应用前沿技术是我们的一贯传统。

再者,与产业链合作伙伴长期密切联系建立的互相信任关系分不开。屏下摄像是一项复杂的技术工程,需要材料、影像、光学、屏幕和算法等诸多方面进行探索和协调,才能最终实现“可用性”和大规模量产。我们与合作伙伴共同推进屏下摄像头技术的成熟和商用,在整机设计与屏体设计领域拥有超过数百项发明专利。

Q4:怎么看当下5G手机屏幕发展趋势?屏下摄像手机商用的原因有哪些?

当前,5G手机屏幕占比越来越大,前摄在屏幕的位置越做越小,摄像头及其他传感器越来越多的集成在屏幕中。刘海、水滴、挖孔等方案一路走过来,大家可以看得很清楚,摄影头的小圆点挥之不去。升降摄像头带来的马达噪声、缝隙藏灰和卡壳隐患也极大地影响了用户使用感受。而屏下摄像头设计一举两得,同时解决了屏占比和屏幕显示的问题。我认为屏下摄像头技术将会是未来2-3年手机普遍实现真全面屏体验的必然发展趋势,各家厂商均有研发,只是进度不同而已。

*应采访要求,受访人王士劼为化名

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