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OPPO首次实现了屏下摄像头,从其专利窥其设计难点

时间:2019-06-03 作者:网络整理 阅读:
智能手机发展到2019年,前置摄像头已经成为影响手机正面形态的最重要因素,甚至说是唯一也不过分。把前置摄像头放在屏下,是我们登顶“珠峰”之前的最后一道难关,只有解决了这一技术难题,才能实现真正的“未来手机”。

你心目中最理想的智能手机正面形态是什么样的?

升降摄像头?刘海屏?水滴屏?抑或是挖孔屏?

这四个形容手机外观的词,都精准描述了前置摄像头在手机中的位置。智能手机发展到2019年,前置摄像头已经成为影响手机正面形态的最重要因素,甚至说是唯一也不过分。

把前置摄像头放在屏下,是我们登顶“珠峰”之前的最后一道难关,只有解决了这一技术难题,才能实现真正的“未来手机”。

从OPPO N1到Find X,再到 Reno,对于前置摄像头最有想法的OPPO在今天宣布,首次实现了屏下摄像头。

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据了解,OPPO已经在2018年6月申请了屏下摄像头的相关专利。

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2018年6月4日,OPPO申请了“电子设备、图像处理方法和装置”的发明专利

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2018年6月4日,OPPO申请了“图像处理模块、摄像头和电子设备”的实用新型专利

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OPPO屏下摄像头设计

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OPPO屏下摄像头自拍演示

没有机械结构,没有物理升降,前置摄像头透过屏幕,“看”到了手机上方的画面。

在手机正面,你很难肉眼分辨出出屏下摄像头的位置。

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 OPPO屏下摄像头

为了找出屏下摄像头的“藏身之处”,我们把手指贴近手机屏幕,发现它就藏在屏幕上半部分居中的位置。

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OPPO屏下摄像头位置

这台工程机,小编和同事在产品经理那里把玩了一下午,一致得出结论:这就是未来手机该有的样子!

屏下摄像头技术的难点究竟在哪儿?

其实屏下拍照早已不是什么新技术,因为光电式屏下指纹的工作原理,本来就是通过在屏幕下方放置镜头和图像传感器:在手指按压到屏幕上时,由屏幕发出强光“照亮”指纹再由下方的摄像头拍摄反射的指纹图案,最后通过算法增强、图像对比,完成指纹识别。没错,你可能正在使用的小米9、OPPO Reno、vivo X27、华为P30等等手机已自带屏下摄像头。

既然可以实现屏下拍摄指纹,为什么不能自拍呢?

虽然都是在屏幕下方放置摄像头,但“屏下指纹”和“屏下自拍”还是有很大区别的。最明显之处就在于,屏下指纹是需要屏幕亮起、照亮指纹之后再用隐藏在屏下的传感器去“拍”指纹的反光,而且拍到的是黑白影像,对画质要求很低。

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自拍当然就不同了,对摄像头像素、镜片、光圈等的要求都高得多,传统摄像头都放置在高透光率的保护玻璃后,而在“屏下自拍”设计中,就算屏幕像素可以变成透明,它们的透光率也要远低于光学玻璃,而且屏幕上每个像素之间的晶格、电路,也会在摄像头前方形成阻碍。

要想去除屏幕晶格、电路的影响,靠光学设计是做不到的,只能通过后期算法“滤”掉,并进行补色修复,事实上现有的AI技术完全可以胜任这部分工作,前提是对屏幕的微观结构非常熟稔。

但是屏幕透光率依然是横亘在屏下摄像头的最大障碍。理论上,利用OLED面板透明、每个像素点可独立控制开关的特性,当其发光的时候,看上去是没有缺口的,因为那一部分像素点并没有被阉割掉。要自拍的时候,只需要将摄像头部分的几个像素点熄灭,这样屏幕下方的前置摄像头就露出来了。

原理看起来简单,但放到实际应用上,远没有那么容易。虽然OLED面板可以是“透明”的,但是相较于光学玻璃来说,它的透光率远远达不到要求。目前的OLED面板的透光率仍然限制在50%以内,一般只能达到41%~47%左右,因而屏下摄像头的究极形态一时半会儿还出不来。

挖孔屏是伪“屏下摄像头”,真正屏下摄像头来了?

挖孔屏是去年末出现的新解决方案,刚出来时也被称为屏下摄像头,不过无论是三星A8s的通孔亦或是华为Nova4、荣耀V20的盲孔,都破坏了屏幕显示,形成了一个“黑洞”,华为系破坏的是LCD的背光层,且对液晶层进行了特殊处理来增加透光率,三星则直接打穿了背光层和液晶面板,只留下玻璃盖板。

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而屏下摄像头技术最明显的一点便是:摄像头非工作状态下不影响屏幕成像。显然,目前的挖孔屏手机都不能称之为真正的屏下摄像头手机,顶多叫玻璃盖板下摄像头,相对于刘海屏、水滴屏来说,虽然屏幕形态有很大变化,但仍属异形屏阵容。

同时三星A8s、华为Nova4、荣耀V20都不约而同的用了LCD屏,由于厚度和其他因素,传统的LCD屏透光率还远不及OLED屏。要说更为接近的,无疑是三星最新的Galaxy S10系列,在柔性AMOLED显示屏的挖孔工艺上实现了突破,其超感官全视屏采用精确的激光切割工艺进行Infinity-O屏内挖孔设计,其中S10和S10e为单开孔(前置单镜头)、S10+为双开孔(前置双镜头)。

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在早前的开发者大会上,三星宣布了Infinity-U、Infinity-V、Infinity-O和New Infinity四种屏幕设计方案。Infinity-U和Inifinity-V这两种方案是早早就已经实现了,Infinity-O和New Infinity便是目前各大手机厂商所努力的方向,尤其是后者。而今天OPPO展示就是最后一种。

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不难看出,要想真正通过屏下摄像头这种新设计来实现100%真全面屏,厂商必须在屏幕和摄像头方面都具有足够强的研发能力,至少要有对上游供应链的控制力以及相应的AI算法实力等。

另一个重要的问题便是OPPO何时能够将屏下摄像头成功量产并在正式产品中推出,根据此前曝光的相关专利,需要让光线透过屏幕传入摄像头来使其正常工作,这必然加大了屏幕和整个手机的制造难度。OPPO能否成功带来世界上首款屏下摄像头手机?我们拭目以待。

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