全面屏手機的終極形態？屏下攝像頭技術前瞻

屏下攝像頭不是一個新話題，自從2016年全面屏手機概念由小米MIX提出之后，關于屏下攝像頭何時能夠真正到來的討論就沒有停止過。

終于有望量產？

最近這個話題之所以又被再度提起，還不是因為三星顯示屏研發集團副總裁Yang Byung duk證實了三星正在研發屏下前置攝像頭的消息。作為最大的手機屏幕供應商，三星的這一動作必將給全面屏手機的局面帶來翻天覆地的改變。

由于屏下攝像頭技術遲遲未能解決自拍問題，全面屏手機早已呈現出各顯神通的局面。例如以蘋果iPhone為代表的劉海屏、小米9的水滴屏、藍綠兩廠的升降式攝像頭以及vivo NEX雙屏版和努比亞X這樣的正反兩塊屏，當然還有堅守對稱設計的魅族16s，與此前的滑蓋式全面屏手機……

手機工業設計在被喬布斯的iPhone大一統之后，終于又有了新花樣，對此雖然有的人嘴上說著“真香、真相”的，但誰心里不企盼著真正的屏下攝像頭技術成熟，從而實現一體化的真全面屏手機呢？

根據三星Yang Byung duk所說：“這項技術可以發展到最終完全隱藏攝像頭孔，而且不會影響攝像頭或者屏幕的功能。”怎么樣，想想是不是有點小激動？可他后面又說了“未來1-2年時間不可能量產”……

屏下攝像頭技術的難點究竟在哪兒？

其實屏下拍照早已不是什么新技術，因為光電式屏下指紋的工作原理，本來就是通過在屏幕下方放置鏡頭和圖像傳感器：在手指按壓到屏幕上時，由屏幕發出強光“照亮”指紋再由下方的攝像頭拍攝反射的指紋圖案，最后通過算法增強、圖像對比，完成指紋識別。沒錯，你可能正在使用的小米9、OPPO Reno、vivo X27、華為P30等等手機已自帶屏下攝像頭。

既然可以實現屏下拍攝指紋，為什么不能自拍呢？

雖然都是在屏幕下方放置攝像頭，但“屏下指紋”和“屏下自拍”還是有很大區別的。最明顯之處就在于，屏下指紋是需要屏幕亮起、照亮指紋之后再用隱藏在屏下的傳感器去“拍”指紋的反光，而且拍到的是黑白影像，對畫質要求很低。

自拍當然就不同了，對攝像頭像素、鏡片、光圈等的要求都高得多，傳統攝像頭都放置在高透光率的保護玻璃后，而在“屏下自拍”設計中，就算屏幕像素可以變成透明，它們的透光率也要遠低于光學玻璃，而且屏幕上每個像素之間的晶格、電路，也會在攝像頭前方形成阻礙。

要想去除屏幕晶格、電路的影響，靠光學設計是做不到的，只能通過后期算法“濾”掉，并進行補色修復，事實上現有的AI技術完全可以勝任這部分工作，前提是對屏幕的微觀結構非常熟稔。

但是屏幕透光率依然是橫亙在屏下攝像頭面前的最大障礙。理論上，利用OLED面板透明、每個像素點可獨立控制開關的特性，當其發光的時候，看上去是沒有缺口的，因為那一部分像素點并沒有被閹割掉。要自拍的時候，只需要將攝像頭部分的幾個像素點熄滅，這樣屏幕下方的前置攝像頭就露出來了。

原理看起來簡單，但放到實際應用上，遠沒有那么容易。雖然OLED面板可以是“透明”的，但是相較于光學玻璃來說，它的透光率遠遠達不到要求。目前OLED面板的透光率仍然限制在50%以內，一般只能達到41%～47%，因而屏下攝像頭的究極形態一時半會兒還出不來。

挖孔屏都來了，屏下攝像頭還遠嗎？

挖孔屏是去年末出現的新解決方案，剛出來時也被稱為屏下攝像頭，不過無論是三星A8s的通孔抑或是華為Nova4、榮耀V20的盲孔，都破壞了屏幕顯示，形成了一個“黑洞”，華為系破壞的是LCD的背光層，且對液晶層進行了特殊處理來增加透光率，三星則直接打穿了背光層和液晶面板，只留下玻璃蓋板。

而屏下攝像頭技術最明顯的一點便是：攝像頭非工作狀態下不影響屏幕成像。顯然，目前的挖孔屏手機都不能稱之為真正的屏下攝像頭手機，頂多叫玻璃蓋板下攝像頭，相對于劉海屏、水滴屏來說，雖然屏幕形態有很大變化，但仍屬異形屏陣容。

同時三星A8s、華為Nova4、榮耀V20都不約而同地用了LCD屏，由于厚度和其他因素，傳統的LCD屏透光率還遠不及OLED屏。要說更為接近的，無疑是三星最新的Galaxy S10系列，在柔性AMOLED顯示屏的挖孔工藝上實現了突破，其超感官全視屏采用精確的激光切割工藝進行Infinity-O屏內挖孔設計，其中S10和S10e為單開孔（前置單鏡頭）、S10+為雙開孔（前置雙鏡頭）。

在早前的開發者大會上，三星宣布了Infinity-U、Infinity-V、Infinity-O和New Infinity四種屏幕設計方案。Infinity-U和Inifinity-V這兩種方案是早早就已經實現了，Infinity-O和New Infinity便是目前各大手機廠商所努力的方向，尤其是后者。

總結?全面屏高壓競賽下，屏下攝像頭不遠了

不難看出，要想真正通過屏下攝像頭這種新設計來實現100%真全面屏，廠商必須在屏幕和攝像頭方面都具有足夠強的研發能力，至少要有對上游供應鏈的控制力以及相應的AI算法實力等。

事實上，這樣的廠商我們可以數出不少，三星、華為、索尼，還有近年在研發上投入巨大的OPPO、vivo……在目前技術的高速發展下，全面屏、屏下指紋、折疊屏、柔性屏比預期的時間來得更早。

可以明顯感覺到，近年來不論是手機設備制造廠商還是上游供應鏈，在技術研發方面都使出了渾身解數，實際上是這個行業的瓶頸。核心硬件的提升已經變得很有限，性價比這張牌現在也不怎么好用，以至于各大廠商必須要在手機的其他地方制造新意，推到消費者眼前。

目前來說，真全面屏已經成了行業內的某種潮流，具有抓人眼球的直觀效果，從而讓廠商的新品迅速打開市場。也正是在類似這種高壓軍備競賽的環境下，我們離真正的屏下攝像頭、真全面屏，可能比你以為的更近。