全面屏屏下的风景如何了?vivo、OPPO屏下指纹、屏下摄像国内领先!

一直以来,苹果新一代手机显示屏的刘海设计,是行业技术领域最具争议性的话题之一。批评者认为苹果这类把缺陷式的设计方式带入到显示屏里,打破了显示屏长期以来的整体和谐感,不是好的艺术表现形式。
   今年有人在Apple Support官方Twitter账号上挖出了苹果的圣诞广告文案,里面显示新的iPhone手机似乎没有刘海屏,这似乎意味着苹果将推出真正的全面屏新机。
 
  一直以来,苹果新一代手机显示屏的刘海设计,是行业技术领域最具争议性的话题之一。批评者认为苹果这类把缺陷式的设计方式带入到显示屏里,打破了显示屏长期以来的整体和谐感,不是好的艺术表现形式。
 
  所以12月19日OPPO的未来科技大会上,其展示的屏下摄像头样机也就得到了行业的极大关注。OPPO屏下摄像头原型机采用全新定制华星光电屏幕,前置摄像头相机区域具有低反射、高透光率特性,保证自拍时光线能充分穿透玻璃,确保成像质量。
屏下摄像头
  此前李星在多篇文章中简述过,屏下摄像头的关键技术,其实不在OLED显示屏上,更多的是在光学设计与算法上。
 
  从李星了解的有限信息显示,从去年行业提出屏下摄像头需求开始,有多家品牌厂商都成立了相关的技术小组来攻克各个环节上的难题,其中就包括三星自己的手机部门。
 
  由于屏下摄像头主要用于自拍,原来行业配置的低像素镜头用在屏下摄像头技术上更容易出现细节丢失问题,所以首先行业就把前置摄像头的像素往上调整,于是从今年初开始,大家发现行业手机的前置摄像头像素也快速逼近后置主摄的高像素规格,其实这里面有部分原因就是为了屏下摄像头技术进行必要的算法优化试验。
 
  另外,三星的相机部门推出了四合一像素技术,实际上这个技术有部分也是针对屏下摄像头需求而来的。李星在去年和今年的屏下摄像头技术分析文章中,曾经说过摄像头上的透明OLED显示屏,仍然会有线路阴影部分会影响到成像质量,而把高像头相机用在屏下摄像头技术上,除了可以增加成像的细节外,三星的四合一像素技术其实也可以弥补修正透明OLED显示屏的线路阴影部分,对最终成像效果的影响。
 
  在屏下集中元件部分,根据李星的从业经验,以及与面板厂方面交流的信息显示,目前阶段的技术下,把声学器件集成到显示屏上的技术基本上没多大问题,主要是终端厂商的成本考虑上能不能接受。
 
  另外对于光学传感器与距离传感器方面,目前也有成熟的方案可以集成。其中光学传感器可以直接内置在显示器里面,与显示屏一起生产出来,或采取类似屏下光学指纹识别模组的模式进行集成。
 
  而距离传感器,则可以采用屏下超声波模块或者屏下IR收发模块的方式进行集成,目前在技术应用上都已解决。传感器集成在显示屏下面所成在的问题也是跟声学器件一样,仍是终端厂商的成本考虑上能不能接受。
 
  目前行业存在的最大问题是屏下摄像头技术。目前不管是哪一种显示屏,即便是不显示的时候,屏幕的透过率都比较低,而且还不能保证屏体各种部分的透过率是一样的,特别是把它作为摄像头前面的一层光学层来处理的话。
 
  我们都知道,现在的摄像头技术对传感器前面的各种光学镜头和镜片的要求都很高,为的就是能够真正的还原出外界映射到传感器上的信息能够相对准确,并且采集的信息也容易纠正外理。
 
  而在光学镜头与镜片之间插入一片透过率不高,而且透过率也不均匀的显示屏进来,这对摄像头的工作负担肯定会有几何级的增加。
 
  最难的还是彩色摄像部分。根据实验数据显示,LCD的显示屏熄屏时的最高透过率不会超过10%,里面还是BLACKMASK与金属线路网格的干扰,勉强成像,效果极差。而在OLED显示屏部分,熄屏时的最高透过率也仅在40%左右,同样要遇到LCD显示屏类似的问题。
 
  据李星了解,业内的屏下摄像头技术采用的是透过率较高的OLED显示技术,按照原来李星跟面板厂方面讨论时的想法是,为了隐藏掉摄像头,除了把该位置的OLED显示屏做成透明显示外,还对OLED的封装基板进行了单向透过光学处理。
 
  这样就能保证在屏下摄像头的OLED显示屏部分,外界光线可以穿透玻璃进入到摄像头里面,但里面光线是不会反射出来的,这样在显示屏正常显示时,摄像头镜头部分的光学表面所反射的光斑会被单向透过基板所阻挡,并不会影响实际的显示效果。
 
  而摄像头工作时,光线又可以自由的通过透明OLED显示屏,进入到摄像头模组里面进行正常的光学成像,不会影响拍照和摄像效果。实际上该技术也类似于大立光所声称的黑镜头技术。
 
  但现在行业里正常供货的极致全面屏,还是这两年被各家旗舰机带坏了的钻孔屏。钻孔屏可以说是屏下摄像头的预科生,因为也是把摄像头放在了显示屏下面,不过为了不让显示屏影响成像效果,业界就推出了把前置摄像头光路部分的显示屏阻碍光线通过的部分给去掉的极致全面屏产品。
 
  其中一种叫盲孔屏,只是把显示屏的内部功能层给去掉,如果是OLED显示屏,除了上层偏光片要挖孔外,则外观没有变化,如有可能,去掉上层偏光片的动作也不用作,除了一个黑色边框几乎无感,生产成本也较低,但成像算法能力要较强,这是最接近屏下摄像头的产品。
 
  如果是LCD显示屏,这种方式则要挖掉背光源部分和前后偏光片层,但不用挖LCD玻璃屏体,所以也能保证LCD更好的品质与使用寿命。
 
  盲孔屏在挖孔屏的优势是孔径较小,对全面屏的物理强度和显示效果影响效果更低;缺点是相机较薄,光线穿透率稍低,成像算法要求较高。
 
  另外一种则是把整个显示屏挖通孔,只保留盖板不挖通,这种方式的好处是光线通过效果好,成像更优秀,而且可以用厚度更厚的相机,成本较低。
 
  通孔屏因为要把屏体也挖掉,所以挖孔处的显示屏的强度会有所影响,同时挖孔处的密封框胶需要强化,宽度也较宽,所以实际孔径遮盖直径更大,对全面屏的显示效果影响也更大。
 
  而且为了避免挖孔带来的强度下降,实际上小米手机已经在新机上采取了与业界流行的面板减薄趁势相反的措施,在保证挖孔屏效果的情况下,不但采取了挖孔处二次封胶工艺,还让LCD屏体采用更厚的基板玻璃来制造。
 
  所以通孔屏的优势就是成本低,效果好;缺点也明显,挖孔对全面屏屏体的强度和全面屏的显示效果有影响。
 
  vivo12月16日发布的全新旗舰vivo X30系列今天也开始正式发售,vivo称这款手机采用了超小孔XDR屏,孔径只有2.98mm,前置3200万像素摄像头,vivo特别强调这块屏幕是三星独家定制的。
vivo X30系列
  超小孔XDR屏最高全局亮度800尼特,1200尼特最高局部亮度,材质上采用了全新发光材料,覆盖P3色域,对比度高达2000000:1,可提供HDR真彩体验。
 
  同时,与vivo X30搭载了全新的光学屏幕指纹解锁,感光面积提升61%,成像信息提升30%,信噪比提升41%,解锁时间仅有0.29秒,此外vivo X30也支持面部解锁。
 
  OPPO、vivo同属BBK系,BBK系目前是全球第二大智能手机出货方,全球出货数量仅比三星少一点点,并且差距还有缩小的趁势。
 
  而在全面屏技术领域,vivo是业界最早推广屏下光学指纹的智能手机品牌,在屏下光学指纹技术应用领域,也走在了行业前列。现在OPPO也开始突破屏下摄像技术,如果实现量产后,BBK系的品牌,在全面屏技术领域,又领先了业界一步。
 
  现在业界也在传苹果将推出自己的屏下摄像和屏下指纹技术,并且还会融合一些触控功能在里面。而且基于苹果自身的强大的研发能力,苹果长期御用的触控显示芯片厂商新思,也把触控显示芯片的相关业务给剥离,卖给了中国的投资资本方。在此之前,新思长时间是苹果电脑触控与手写板的触控芯片供应商。
 
  苹果推文中的无刘海真全面屏手机,会不会也是搭载了屏下指纹和屏下摄像技术的极致全面屏产品呢?
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