屏下摄像新战事！三家手机商方案“撞脸”，三星被国产玩家碾压？

屏下摄像新战事！三家手机商方案“撞脸”，三星被国产玩家碾压？

屏下摄影的“战国时代”已经开始。 小米和三星正在争夺这个游戏。 谁能笑到最后？

作者|云鹏

编辑|鑫源

到底什么才是完美的手机屏幕？

每个制造商都试图对这个问题给出不同的答案。 但有趣的是，在每个时间点，每个人都会一起追求某种功能或技术。

比如过去的全面屏、高刷新率，现在都是屏下摄影。

▲小米MIX4

从某种角度来看，屏下摄像头技术更像是全面屏技术的延续，让全面屏变得更加“完美”，无打孔、无水滴、无刘海。

7月27日，中兴第二代屏下拍照手机ZTE A30发布； 8月10日，小米首款屏下拍照手机小米MIX4发布； 8月11日，三星Z Fold3也采用了屏下摄像头技术，但“纱门”效应显然引起了很多人的吐槽。

▲从左到右：小米、OPPO、中兴、三星

全球销量排名前两位的手机公司均已量产屏下摄像头手机，并且也应用于各大旗舰手机中。 这是否意味着屏下摄像头技术已经初步成熟？

从2019年厂商在各大展会上展示屏下摄像头技术的“1.0”，到去年中兴通讯首次量产屏下摄像头技术的“2.0”，再到如今小米、三星先后推出屏下摄像头技术的“2.0”推出量产，屏下摄像头战争正在进入“3.0时代”，从“卓尔不群”向“三国杀戮”转变。

第一财经报道，有分析师预测，2025年屏下摄像头手机将占全球智能手机出货量的45%，屏下摄像头将成为主流手机屏幕形态。

从屏下摄像头技术最初的出现到目前的大规模落地，智物联对每一个关键技术节点都做了深入解读（，）。

屏下摄像头手机密集发布的背后，实现屏下摄像头需要哪些关键技术，国内屏幕产业链又有哪些技术突破来“击败”三星？ 这些都是值得深入探讨的问题。

本文优点：多家厂商发布屏下拍照手机，有新方案解决面板透光问题，推动“完美”全面屏发展。 公众号聊天栏回复关键词【智物216】即可获取推荐的优质报道《手机屏下摄像头解决方案开始大显身手》。

01.

小米、中兴、OPPO三大计划“碰撞”，

屏下摄影的步骤是什么？

2019年到2020年上半年，小米、OPPO、vivo在屏下摄像头技术上展开了激烈的竞争。 于是，去年9月，中兴A20发布了“杰虎”，成为全球首款量产屏下摄像头。 手机。

不过，中兴A20作为第一代产品，屏下区域的显示效果并不理想，分辨率较低，有一定的“纱门感”。

▲中兴A20屏幕下浅色背景区域特写

当时关于屏下摄像头技术的讨论有一个非常显着的特点，那就是各个公司都处于探索阶段，给出的解决方案也不同。 但核心问题只有一个：如何在提高透光率的同时兼顾显示效果。 影响？

今年，中兴、小米、OPPO都再次提交了论文，三星也首次提供了自己的解决方案。 可以明显看出，除了三星之外，国内三大厂商都采取了非常相似的思路。

即使读完他们的计划，我也感觉自己“被打脸”了。

▲几种方案屏下区域与正常区域在显微镜下的像素对比

他们的屏外技术突破集中在屏幕像素排列、屏幕驱动芯片、屏幕电路排列和摄像头软件算法四个方面，技术思路基本相同。

拍照需要光线，而且越多越好，所以屏下摄影的主题就是“增加屏幕的透光率”，让隐藏在屏幕下方的相机传感器能够接收到更多的光线。

在像素排列方面，由于屏幕上的每个像素都是不透明的，因此在屏下摄像头技术发展初期，厂商主要着眼于减少屏幕上的像素数量以增加透光率。

但这样做的缺点也是显而易见的。 遮挡光线的像素少了，但负责显示的像素也少了，显示效果大打折扣。

因此，今年厂商采取的解决方案是在保持原有像素数量的情况下，缩小每个子像素的尺寸。 换句话说，像素之间的“间隙”增加，允许更多的光线通过。

非常“巧合”的事情是，中兴、小米和OPPO都声称自家解决方案的屏下区域像素密度已经达到了可以实现与非智能手机几乎相同的显示效果的地步。屏下区域。

▲中兴通讯

▲小米

▲OPPO

这里，厂商几乎都提到了“物理像素密度不变”这一点。 简单来说，就是屏幕分辨率不降低。

但事实上，虽然数量没有变化，但尺寸却变小了。 较小像素的显示效果必然与标准像素的显示效果不同。

就像比较10个50W灯泡和10个5W灯泡一样，虽然都是10个灯泡，但亮度一定是不同的。

▲ 小米屏幕下方摄像头区域像素与屏幕其他区域像素对比示意图

如何解决这个问题呢？ 这也带来了三个厂商解决方案的另一个相似之处。 它们都在屏下区域配置了专门针对屏幕的独立驱动芯片。

采用特殊的驱动芯片来驱动这些特殊的“小像素”，使其能够达到更接近周围标准像素的显示效果。

也就是说，中兴、小米、OPPO方案下的屏下摄像头手机实际上都配备了“两块屏幕”，一块普通，一块屏下，并且两块屏幕各配备了驱动芯片。

▲中兴通讯

▲小米

除了像素排列和独立驱动芯片之外，中兴、小米和OPPO还对屏下区域的电路排列进行了优化。

点亮每个像素需要电源，这需要将电路连接到像素。 由于电路是不透明的，因此三个制造商有两个想法：使电路布局更简单或使用更透明的电路材料。

小米和OPPO同时采用这两种方法，而中兴则侧重于让电路布置更加简洁。

▲小米透明引线设计

▲中兴通讯屏下区域电路设计

值得一提的是，小米、OPPO、中兴三家计划的区别之一就是屏幕材质的选择。 中兴通讯明确提到，其屏幕有7层由“高透明材料”制成，其中3层采用特殊工艺。

小米和OPPO几乎只提到了电路方面透明材质的使用，而没有过多提及其他屏幕材质的新变化。

事实上，早期厂商已经尝试使用各种透光率更高的OLED屏幕材料，但“更透明”的OLED屏幕材料的显示效果并不如标准OLED材料。

这也是厂商普遍选择“宁愿缩小单个像素的尺寸，也不愿对像素本身的材质做太多改变”的主要原因之一。

当然，除了上述硬件、材料、结构设计上的突破外，软件算法也是实现屏下摄像头技术的关键一环。

物理设计的突破增加了光量，而软件算法要做的就是解决项目的后半部分：如何在这个光量的基础上让照片看起来更好。

▲中兴通讯

▲小米

▲OPPO

为此，各个厂商都推出了自己的算法，而这些算法都有一个明显的共同点，那就是“图像质量增强”。 由于光线不足，初始成像信息不足，需要算法对其进行“补充”。

该算法负责让芯片获取它“没有看到”的光信息。

例如，图像的色彩准确度和细节纹理表达需要算法协作才能取得良好的效果。

屏下摄影不得不面对“两全其美”的问题，需要在显示效果和拍照效果之间进行权衡。

总体来看，小米、中兴、OPPO的屏下摄像头解决方案更注重保证显示效果。 也就是说，我们努力避免屏幕下方区域出现“难看”、“突兀”、“丑陋”的效果。

让消费者有“无忧无虑”的体验。

至于拍照效果，目前主要是通过后处理算法进行打磨和优化，减少低进光量、屏幕结构衍射等因素的影响。

可以说，目前国内的屏下摄像头解决方案已经实现了较强的可用性。

02.

三星推出首款屏下显示器就被“打”了？

再次炫耀OLED“黑科技”证明实力

相比之下，三星此次的屏下摄像头解决方案的侧重点与国内厂商有所不同。

三星上周刚刚发布的新折叠屏旗舰Z Fold3，其屏下摄像头放置在内屏的右上方。

从实际观感来看，其“纱窗感”非常明显。 尤其是在浅色背景下，屏幕下方摄像头的位置就“暴露”了。

在屏下摄像头技术方面，三星Z Fold3的发布有点不合时宜。 中兴、小米和OPPO刚刚展示了自己的解决方案，而这三个公司的解决方案恰好更注重显示效果。

这让不少消费者在看完三星的屏下摄像头解决方案后纷纷吐槽，称三星这次真是被国内厂商“打败”了。

你想说三星在手机屏幕领域吃亏了吗？ 这可能是一个罕见的场合。

当然，根据目前曝光的三星Z Fold3屏幕像素排列方案来看，三星采用的是“低密度大像素”方案。

▲三星屏下摄像头像素排列方案

屏幕下方区域的红、蓝、绿子像素通过特殊的排列组合，“打包”成一个“巨型像素”，每个巨型像素之间的间隔非常大，从而提高了屏幕的透光率。屏幕。

目前，该方案仅从显示效果来看就明显落后于国内三大厂商。 其在功耗、寿命等方面是否“更好”尚未正式披露。

知名数码博主必应宇宙曾透露，三星屏下摄像头解决方案的透光率可以达到40%，而小米第三代屏下摄像头解决方案的透光率约为15%。

相比之下，显然三星的解决方案具有光量的基础，可以实现更好的自拍效果。 但事实证明，三星Z Fold3的自拍效果甚至比中兴、小米等厂商的屏下摄像头手机还要稍逊一筹。

不过，三星这次只使用了 4 兆像素的前置镜头。 如果配备更好的传感器并进一步优化算法，应该还有很大的提升空间。

退一步来说，三星Z Fold3作为一款折叠屏手机，通过后置镜头与副屏的结合，可以实现更高质量的自拍。 内屏自拍的重要性似乎就不那么重要了。

就在昨天，三星宣布了其最新的OLED屏幕技术，名为“Eco²OLED”，据称可降低25%的功耗。 而这项技术已经应用在三星Z Fold3的内屏上。

▲图片来自三星官方

在这项技术中，三星通过一种新的面板叠层结构阻挡外部光反射，并利用这种叠层结构取代了OLED屏幕中的核心材​​料偏光片，使屏幕透光率提高了33%。

可见，在核心屏幕技术领域，三星作为全球OLED市场毋庸置疑的霸主，其研发能力不容小觑，一些前沿材料的突破仍然依赖于三星。

当你看到差距的时候，你也要肯定结果。 无论如何，在屏下大战3.0的“开局之战”中，单就屏下区域的“隐性效应”而言，国产屏幕企业确实给三星屏幕“上了一课”。

03.

为何新机“齐头并进”？

屏下摄影真的“成熟”了吗？

8月份，中兴、小米、三星屏下摄像头旗舰炮轰手机市场，为何厂商这次在时间点上如此“默契”，或者说是一起发布呢？ 这是我非常关心的一个问题。

手机产品一项新功能的出现，往往与上游产业链的技术进步密切相关。

例如，手机存储性能的大幅提升得益于内存和UFS 3.1闪存硬件的量产，而手机长焦摄影性能的大幅提升则得益于潜望式长焦镜头模组技术的广泛应用。

在屏幕领域，这一点尤为明显。 比如屏幕材质的升级，让屏幕实现了更高的峰值亮度和更好的色彩表现。

在移动终端厂商的PPT中，我们也可以看到，屏下摄像头技术的落地，离不开屏幕企业的技术突破。

屏下摄像头技术涉及的主要部件是屏幕。 尽管终端厂商声称是“联合研发”，但有业内人士告诉智动智，实际上屏幕厂商的参与度还是比终端手机厂商更多。

毕竟屏下摄影的焦点还是在屏幕上。

据业内曝光的信息显示，中兴A30系列屏下摄像手机目前采用维信诺的屏幕方案，小米MIX4采用TCL华星的方案，OPPO展示的屏下摄像技术则采用京东方的方案方案。

在与国内某领先屏幕公司的人士交流后了解到，屏幕制造和软件算法技术的改进和突破是这波屏下摄像头浪潮的主要驱动因素。

上一篇文章提到了屏下摄像头方案的很多优化技术点，比如小像素、独立驱动芯片、透明电路布置等。 不过，这些技术实际上还需要在屏幕厂商的生产线上真正“制造”出来，才能达到最终的效果。 大量生产。

这需要生产设备和生产技术的配合，也需要研发中大量的不断试错和调整。

在关键软件算法调优方面，终端厂商无法独立完成。 他们需要与屏幕厂商甚至镜头厂商共同调校。 同时，每一次设计细节调整的实际影响都需要屏幕厂商和终端厂商的密切配合。 合作。

目前，国内屏幕行业的主流厂商，包括京东方、TCL华星、维信诺、深天马、和辉光电等，都已经开展了屏下摄像头技术的相关研究。

事实上，国内屏幕玩家从2018年就开始推动屏下摄像头技术的研究，国产屏下摄像头解决方案也在2019年、2020年的各个重要屏幕展会上亮相，经过三年多的积累，今年终于，已经开始集中批量生产。

其中，京东方、TCL华星、维信诺在屏幕领域动作较快。 深天马专注于LCD屏下摄像头技术，并在一些行业展会上展示了自己的LCD屏下摄像头解决方案。

天马相关人士告诉智洞智，他们现在主力发力LCD屏下摄像头，瞄准2500元左右的整机市场。

无论是屏幕还是液晶屏，我们可以看到，屏下摄像头技术无疑已经成为屏幕领域的关键趋势技术之一。

04.

自拍效果有待提高。

屏下摄像头技术刚刚“起飞”

屏下摄像头技术进入公众视野才两年多，仅发布了四款手机型号。 虽然目前屏下摄像头技术的讨论非常火热，而且几款国产屏下摄像头手机初期的市场反馈也不错，但不可否认的是，屏下摄像头技术仍处于发展的早期阶段。

在初步解决了“屏窗”问题、“自拍模糊”等问题后，屏下摄像头技术才刚刚“腾飞”。

不过，从小米MIX4、中兴A30、三星Z Fold3的实际自拍样张中我们可以清楚地看到，目前的屏下摄像头技术在优化前置摄像头效果方面，还有很大的提升空间。

▲左：小米11 Ultra，右：小米MIX4（屏下摄像头自拍）

通常，屏下前置自拍目前无法处理背景中的一些“高光”物体，例如电灯或亮度较高的光源，它们会出现明显的光斑，这就是光衍射的影响。

此外，人物的皮肤细节和物体表面的细致纹理对于屏下摄像头技术来说仍然是比较大的挑战。

或许正如雷军在发布会上所说，“如果你真的追求极致的自拍，我还是建议你选择打孔屏的手机”。 连雷军都这么说，可见这个问题有多么突出。

TCL相关人士告诉智洞智，目前屏下摄像头技术还有很大的改进空间，还不算“成熟”。

屏下摄像头技术发布后，我也了解了身边一些普通消费者对屏下摄像头技术的看法。 在一些人看来，配备前置摄像头的手机的核心属性就是自拍，这意味着拍出好照片或者快速完成前置人脸解锁。

屏下摄像头技术不仅让自拍效果变差，而且人脸解锁不灵敏，得不偿失。

一位资深数码爱好者也告诉我，他认为屏下摄像头技术是厂商在前沿技术领域的一次探索，是追求“完美”屏幕显示的一次尝试。 虽然目前还不完美，但确实是一个突破。 一次有价值的探索。

▲小米MIX4包装盒内的卡片

05.

结论：屏外摄影还远没有结束

经过两年多的发展，从概念到多家主流厂商首发并量产，屏下摄像头技术已进入3.0时代。 屏下拍照手机初步在显示效果和拍照效果上找到了平衡点。 并且具有更好的易用性。

从屏下摄像头技术的发展我们也可以看到，国内厂商在屏幕领域新技术的推广和应用上甚至领先于传统屏幕巨头三星和LG。 国内终端厂商的采用，也将进一步促进技术的迭代进步，形成良性循环。

手机屏幕作为人机交互的核心入口，从未停止过对形态的探索，折叠屏、屏下摄像头相继落地。 更大的屏幕、更全的屏幕、更好的显示效果始终是市场追逐的方向。 离屏摄影是一次大胆的尝试，但一定会有更多令人惊叹的屏下技术等待着我们。

本文优点：多家厂商发布屏下拍照手机，有新方案解决面板透光问题，推动“完美”全面屏发展。 公众号聊天栏回复关键词【智物216】即可获取推荐的优质报道《手机屏下摄像头解决方案开始大显身手》。

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