真全面屏将普及？屏下摄像头手机要爆发了！

2016 年 10 月 25 日，手机行业发生了大事件，不是苹果，也不是三星，而是小米，这家国产厂商正式发布了全球首款全面屏智能手机――小米 MIX。
毫无疑问，小米 MIX 是一部开创性的智能手机，是它开启了手机的全面屏时代，影响力完全不亚于当年的 iPhone，为之后的手机行业指明了发展方向。



全面屏方案的好处在于进一步提升了手机的屏占比，同时为用户带来了更好的视觉体验。不过，现在市面上的智能手机，除中兴外，基本上全都是异形全面屏方案，例如刘海屏、挖孔屏、水滴屏等，稍好点的则采用了升降式机械结构。虽然升降式机械结构实现了真正的全面屏，手机屏幕没有任何遮挡的部分，但是这种机械结构的缺点也很明显，那就是容易进灰、使用寿命有限以及会使得手机变得厚重。很显然，这种方案违背了手机的便携属性，也就是轻薄化，所以很快就被手机厂商们遗弃了。
好在屏幕供应商维信诺在 2020 年 6 月宣布，屏下摄像头方案成功实现量产，并由中兴天机 Axon 20 首发。原本以为，在那之后，其他厂商也会跟进这项技术，推出更多的屏下摄像头手机，但事实并非如此。受限于成本以及技术成熟度问题，手机厂商们并没有那么快推出相应的产品。



好消息是，数码博主 @冰宇宙表示，至少有 5 家手机厂商将在 2021 下半年推出采用屏下摄像头方案的产品，其中包括新一代的三星折叠屏手机、小米 MIX4、OPPO 折叠屏手机、vivo 和中兴的改良版屏下摄像头手机。此外，数码博主 @冰宇宙还分享了一张尚未发布的三星 Galaxy Z Flip 3 的渲染图。从图片可以看出，机身正面是一块完整的屏幕，没有采用任何的异形全面屏设计，这也就意味着这款手机可能会率先采用三星自家的屏下摄像头方案。



目前，三星官方在售的 Galaxy Z Flip 5G 售价为 9999 元，当时国行版首发价为 12499 元。单从 Galaxy Z Flip 系列的产品定位和售价来看，采用屏下摄像头方案的 Galaxy Z Flip 3 首发价最起码 13000 元起步。


另外，根据爆料消息，除三星外的其他 4 家厂商，也计划将屏下摄像头方案应用到自家折叠屏手机。如果消息属实，也就意味着屏下摄像头方案的成本问题并没能解决。为什么？原因很简单，因为 5 家手机厂商都没有将屏下摄像头方案自家主流旗舰产品中，而是优先考虑将其应用到更高端且小众的折叠屏手机。
折叠屏手机目标人群是那些不差钱的高端商务人士以及数码极客，他们不在意产品售价，哪怕屏下摄像头成本，让折叠屏手机更贵了，只要能够带来更好的体验，产品再贵他们也愿意购买。



如果你觉得这个推导还不够有说服力，我们不妨再换个角度，OPPO、小米很早之前便向外界展示了采用屏下摄像头方案的工程样机，时间都过去这么久了，为什么一直没有推出相应的产品？当然，成本可能只是一方面，还有就是屏下摄像头方案的技术成熟度，毕竟新技术初期存在很多问题，例如屏下摄像头的画质问题。


针对屏下摄像头的成像质量问题，三星研究人员暗示他们将借助 AI 算法来优化前置摄像头的画质。至于实际的成像质量，还有待检验。那么问题来了，现阶段的屏下摄像头方案，到底是什么原因导致前置相机的成像质量下降？
在开始讲解屏下摄像头画质问题之前，我们不妨先来看一下中兴天机 Axon 20 的前置实拍样张和前置视频录制截图。
我们可以看到，中兴天玑 Axon 20 的屏下摄像头，拍摄出的样张仿佛蒙上了一层雾，而且在光线复杂的环境下存在一定的眩光问题，只能说前置镜头的成像质量达到了可用的级别，与一般的手机前置镜头还有一定的差距。



现在我们再来分析屏下摄像头的技术原理。事实上，光学屏下指纹的也算是屏下摄像头技术的一种，只是两者的作用不同罢了，一个用于成像，一个对用户指纹扫描辨别身份。不管是屏下摄像头还是光学屏下指纹，它们都是利用了 OLED 屏的透光特性，只是两者的工作目的不同，光学屏下指纹的摄像头只需要从图像中获取用户手指的纹理信息，所以画质要求没那么高。而屏下摄像头主要是用于成像，进光量越多，成像质量就越高。
虽然 OLED 屏拥有透光特性，但是透光率却很低。光学屏下指纹可以借助手机屏幕主动发光照亮被拍摄的画面，从而在一定程度上弥补了透光率差的问题。而屏下摄像头只能被动接受周围的环境光，再加上前置镜头模组本身就小，不像后置镜头模组用于那么大的底，所以感光能力相对较弱，又因为屏幕透光率偏低，最终导致实际成像效果不尽人意。



那么有什么解决方案呢？目前主流的方法是降低前置镜头区域的屏幕 PPI，因为本质上 OLED 自发光指的是像素之间的缝隙部分，降低 PPI，像素之间的距离就会变大，屏幕的透光率自然也就会得到相应的提升。但是由于镜头前方是复杂的显示层，仍会遮挡部分进光量，所以屏下摄像头的实际成像效果会比较模糊，这时需要 AI 算法作为辅助，对画质进行优化。因此，三星通过 AI 算法来优化屏下摄像头的方法是可行的。



就目前来看，距离屏下摄像头技术的普及还需要一定的时间，即便手机厂商在今年下半年推出了对应的产品，目的也是为了试水新技术。至于具体的成像效果，每家手机厂商的 AI 算法都是不一样的，所以屏下摄像头的表现存在一定的差异。在智能手机影像领域，谷歌可以说是走在了整个行业的前列，当年的 Pixel 2 的单摄，通过 AI 算法，实际成像效果不输友商的多摄方案，甚至在某些场景下比友商更好。
以下是 Pixel 2 官方实拍样张：



所以，手机厂商也可以与谷歌合作，共同推进屏下摄像头技术的发展。如果单一手机厂商无法突破技术瓶颈，不妨尝试下与其他厂商合作这条路线。新技术需要不断地更新迭代，才会逐渐接近完美，因此，屏下摄像头的普及和技术下放还有很长的路要走。

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