三星攻克關(guān)鍵技術(shù) 屏下前攝的時代即將到來

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2021Q4三星將發(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下，將是一臺劃時代的折疊屏旗艦。

（@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的需要，因此要進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。

（圖片源于網(wǎng)絡）

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)典設計的機型，對手機的前置與屏幕演化起著相當大的作用，也為現(xiàn)在的多樣的手機形態(tài)奠定了基礎。

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。

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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，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，看來這個設計是深得蘋果喜愛??！

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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計，因此屏幕下方還有一些區(qū)域未被利用。

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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。

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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)開孔的難度相當大，工藝若不達標，良品率將相當?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計的方案，并且隨著工藝的進步，開孔越來越小，屏幕幾乎與手機正面渾然一體。

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盤點完這些經(jīng)典的設計方案，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，既不嚴重影響視覺觀感，又不嚴重影響前置攝像頭的性能。為了達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備，也是距離未來設備形態(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：

（圖片源于網(wǎng)絡）　

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。

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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)的細膩度，因此只能通過軟件算法的優(yōu)化，效果相當明顯，不過相比常規(guī)的前置，還是差距不少。

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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。

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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：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。

（圖片源于PConline）

魅族：

其實說到底，就是要保障進光量，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)有點像當時升降式前置攝像頭了。

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屏下前攝的完美實現(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計專利。在專利中可以看到，三星未來設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。

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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)。

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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的響應時間相比，三星該款鏡OLED面板低于1ms，也遠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。

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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)?？赡苡凶x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。

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今年5月，三星提交了一項新的商標申請，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。

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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)為應用于手機做準備?，F(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。

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