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屏下摄像头,为什么不受待见了?

摘要

当手机屏幕越来越大,你还会在意那个「小黑点」吗?

全面屏技术出现后,打造 100% 屏占比的手机成了各品牌努力的共同目标,在这几年里,我们看到手机正面按键完全消失,通话听筒被巧妙隐藏,但唯有前摄像头变成为「钉子户」一般的存在。实际上,中兴早在两年前就成功推出了屏下摄像量产机,但遗憾的是直到今天,这一技术还没有普及开来,甚至没有得到消费者的认可。

昙花一现的「真·全面屏」

iPhone X 发布后,全面屏技术进入了一段非常激进的发展时期,当时手机厂商们为了把「额头」去掉,纷纷推出刘海屏和水滴屏的解决方案,但那时消费者还难以接受异形屏幕,所以手机厂商们想到了最简单粗暴的方法,把前摄从屏幕上「扫地出门」。

2018 年 6 月份,蓝绿两厂先后推出了 vivo NEX 和 OPPO Find X,这两款手机采用了机械式升降结构,把前摄模组藏到了手机内部,需要时再通过机械运动的方式升起,如此一来,屏幕上便不存在任何开孔,也就实现了真正的全面屏。这种思路很快得到认可,之后大获成功的 Redmi K20 和 K30 系列就沿用了很长时间,并把「真·全面屏」当成了最大卖点。

如今再次回顾起来,你会发现当时实现「真·全面屏」的方式还有很多,除了弹出式前摄之外,小米 MIX 3、荣耀 Magic 2 和联想 Z5 Pro 还想到了滑盖全面屏这种复古的方案。

有些手机厂商则更极致,它们完全取消了前摄,比如努比亚 Z20 为了保证正面全面屏,在机身背面又加了一块小屏幕,以供自拍和其他场景所需。还有一款比较冷门的三星 A80,利用了翻转摄像头的设计,形态变换更加巧妙,需要时将后摄转到正面即可。

可惜机械式解决方案并不完美,首当其冲的是对机身重量和结构的影响。以小米 MIX 3 为例,虽然只是一部 6.4 英寸的 4G 手机,但重量却达到了 218g,甚至比今天的游戏手机还要重。另一方面来说,机械式结构也更容易出故障,而且增加了后期维修的难度和成本。除此之外,体积较大的前摄模组也严重挤压了后摄元器件的排布空间,这与之后大力发展影像的趋势是背道而驰的。因此在不久之后,这些「真·全面屏」的手机很快便退出市场了。

不过有意思的是,直到今天还有一些用户会怀念升降式摄像头,倒不是完全因为「真·全面屏」的形态,反而是由于一个「无心之举」。因为升降式的特殊设计,手机在调用前摄时必须将摄像头升起,所以当某些软件想要偷偷调用摄像头时,这些「偷拍」行为就会暴露无遗,而对于用户来说,升降摄像头可谓是从物理层面保护了个人隐私。

从一块「完美屏」到「拼接屏」 

进入 2019 年,刘海和水滴逐渐进化成「挖孔屏」,当前摄模组变得越来越小后,将其隐藏到屏幕下面似乎具备了一定的可行性,于是「屏下摄像」被寄予的期望越来越高。简单来讲,屏下摄像技术需要攻克的难点有两个,「屏下」即把屏幕变透明,「摄像」就是取景成像,而当屏幕变透明后,摄像的问题自然也就迎刃而解了。

首款打孔屏手机 三星 A8s

透明屏幕乍一听是「黑科技」,但它的原理其实很好理解,在生活中就能找到相似的案例。在许多地铁车门的玻璃上,我们经常会看到一种布满细密打孔的广告贴纸,一面是纯黑色,另一面则印有广告图案。当我们从车门外看时,可以透过贴纸(纯黑色面)大概观察到车内情况,而从车厢内看时,又能清楚地看到广告图案。

这种贴纸被称为「单透贴」,它形象地还原了手机 OLED 屏幕的工作原理,贴纸上的图案就相当于 OLED 屏幕上无数个发光像素点。当贴纸上的打孔越多,图案面积就越小,也就代表屏幕上的像素密度越低。屏下摄像区域对应的屏幕就是利用了这种特性,当显示黑色时(屏幕不发光),就相当于从车外透过贴纸(纯黑色面)看车内,由于布满无数开孔,又没有其他色彩信息干扰,所以屏幕透明度自然就提高了。

在屏下摄像区域的屏幕上,手机厂商降低像素密度的方法大体有三种,一种是减少像素点数量,另一种是缩小像素点面积,还有一种是改变像素排列的方式。不过,这样做虽然能使透光率增加,但也降低了屏幕分辨率,而手机屏幕是一个整体,不能因为小小一点而牺牲整体,所以考虑到其他区域的显示效果,如今屏下摄像手机的屏幕就变成了一点+一面的组合,更像是两块屏幕的「拼接」。

首款量产的屏下摄像手机是 2020 年 9 月发布的中兴 Axon 20 5G,在此之前,OPPO 和 vivo 两家厂商也推出了相关的概念技术,OPPO 首先在 2019 年 6 月份发布了屏下摄像展示机,vivo 紧随其后推出了 APEX 2020 概念机。但这些初期机型的效果并不出色,从「单透贴」的例子中就能发现,它严格来讲其实是「半透明」的,而对应到手机屏幕上就成为了「纱帘效应」,显示浅色画面时尤为明显。

另一方面,由于纱帘的存在,其透光率肯定不如完全透明玻璃,因此必然会影响到拍照效果,出现偏色、模糊、眩光等问题,以当时的中兴 A20 5G 为例,它的自拍效果就很难让人满意,画面涂抹感比较严重,就像在摄像头上抹了油。如今回过头再来看,中兴推出屏下摄像手机时,正逢中兴品牌重新起步,屏下技术的营销意味其实要大于产品本身,而当时的 OV 两家也正面临着品牌转型,推出相关概念技术也更像是一种「秀肌肉」的表现。

越来越受排挤的屏下摄像

时间回到现在,虽然屏下摄像已经走过四个年头,但搭载这一技术的手机依然不多见,除了中兴阵营以外,真正推出量产机型的只有小米一个,而 OPPO 也只是在去年再次推出了技术展示机,依旧没有落地量产,至于一向稳妥的 vivo 也许在今年才会推出相关产品。

小米 MIX 系列对「真·全面屏」的追求是刻在骨子里的,MIX 3 的机械式方案落败之后,押宝屏下摄像成了唯一选择,但一等就是三年,直到去年夏天才推出了屏下摄像的 MIX 4。在 MIX 4 上面,小米联合华星光电共同研发屏下技术,整体效果确实是目前表现最好的。技术层面,MIX 4 先是在屏下区域采用了「微钻排列」的像素排列方式,本质上是通过缩小像素面积来增强透光性。除此之外,MIX 4 还重新设计了屏幕驱动电路,然后改用了透明材料制成的连接导线,硬件设计相当复杂。

就实际效果而言,小米 MIX 4 屏下区域的纱帘效应确实降低了许多,正常角度难以感知,与整块屏幕的统一性也很强,而从自拍表现来看,虽然依旧不算出色,但也属于屏下机的正常水准。然而,小米 MIX 4 却没有想象中那么受欢迎,其最大的硬伤还是屏幕,由于要匹配屏下区域的分辨率,小米 MIX 4 只好选择 1080P 分辨率的屏幕,这样的规格对一部高端旗舰就有些寒酸了。客观来讲,小米确实在屏下技术上付出了很大代价,但从整体产品角度来看,这更像是「捡了芝麻、丢了西瓜」的做法。

小米 MIX 4  屏下区域显示完美(圆环为贴膜边缘)

实际上,随着近年来产品的不断成熟,消费者的态度也发生了转变,从初期排斥异形屏幕,到现在逐渐可以接受,甚至还愿意为此换取更多功能。比如一直依然坚持刘海形态的 vivo S 系列就非常畅销,因为它在刘海上配备了更好的前摄 CMOS,而且还加入了前置补光灯,有着强大的自拍表现。由此可见,消费者对于功能性需求或许会更高一些,如果在屏下摄像与更好的自拍表现,或者屏下摄像与 2K 屏幕之间做取舍,我相信大多数人会选择后者。

不过,屏下摄像技术换个舞台也许会更合适,在今年的红魔游戏手机 7 Pro 上,我们第一次见到屏下摄像出现在游戏手机上。游戏手机是一个小众品类,对应的群体也是比较特别的用户,他们可能不太在乎自拍效果,但对屏幕完整性有着很高的要求,所以许多用户都表示,屏下技术终于在游戏手机上找到了合适的位置。可以说是「方向对了」。

屏下摄像难成主流

对于大多数用户来讲,高素质前摄其实是非常重要的功能,从 iPhone 4 首次加入前摄并支持 Facetime 开始,我们的日常生活已经离不开自拍、视频电话、人脸识别等功能,因此屏下前摄在达到「好用」程度之前,将很难成为未来的主流。好在从今年开始,在屏下摄像上钻牛角尖的厂商也越来越少了,大多数只是当作「实验室技术」来展示实力而已。

屏下摄像技术从出现到如今已经发展了几年,很明显可以看出,它的效果并没有让消费者满意,市场趋势也没有达到厂商预期,相比起来,如今厂商们更愿意向折叠屏产品发起冲击,我也更相信折叠屏会是未来的一个重要品类,而且当屏幕越来越大之后,大家对于屏幕上的「小黑点」或许就不那么在意了。

本文由极客公园 GeekPark 原创发布

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