方案|屏下摄像头拍摄到底如何?中兴Axon30实测亮了( 二 )


毫厘之间的挑战
自2019年起,陆续有OPPO、vivo、小米等厂商进行了屏下摄像头技术的演示,直至去年9月,中兴发布全球首款量产屏下摄像头手机Axon 20,才标志着屏下摄像技术的真正落地。
【 方案|屏下摄像头拍摄到底如何?中兴Axon30实测亮了】此前屏下摄像技术之所以未得到有效解决,主要是因为无法有效解决“显示-透光(成像)”这对智能手机上最为显性的矛盾。
提升显示质量,像素增多,就会降低透光率,影响前摄摄像头的成像质量,如果提升透光率,前置摄像头的区域就会出现“纱窗”,影响屏幕的一致性,无法做到前置摄像头的完全隐藏。
因此,若干平方毫米的前置摄像头区域成了技术研发攻坚的堡垒。
方案|屏下摄像头拍摄到底如何?中兴Axon30实测亮了
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图注:OPPO在2019年MWC上展示的屏下摄像头技术——透视全景屏,自2019年起,OPPO多次推出屏下摄像Demo,致力于100%全面屏。
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图注:近日,在OPPO举办的未来影像技术发布会上展示的屏下摄像技术
这块被称为“副屏”的区域,有别于传统的屏幕,相比于打孔屏85%-90%以上的穿透率,副屏区域的光学穿透率目前只有20%。
据CINNO Research首席分析师周华介绍,屏下摄像头技术主要存在三方面的挑战:
一是OLED像素驱动需要大量TFT器件和金属走线,这些器件的大小和数量决定前置摄像头区域屏幕光线透过率。
二是OLED结构复杂,有十几层结构,每层结构材质透光均不是100%,多层叠加后对透光率有一定影响,特别是目前柔性PI衬底依然是黄色材质,对成像影响较大。
三是由于屏幕子像素间的缝隙较小,将光线分成网格,同时随着光被分得越多,直线光波变成光带的衍射现象越明显,最终会影响前置成像效果,尤其是人像边缘模糊化,因此,像素的存在导致无法避免光的衍射问题。
以上只是两块不同材质的屏幕带来的问题,而因为这两块不同的屏在设计、结构以及驱动方式都有差异,考虑到模组堆叠对空间的要求、成本的控制,需要使用一颗驱动IC,实现主副屏在不同结构、电压、电流下表现出颜色、亮度、频率等性能上的一致。
“要达到一致的显示效果,让人感觉不到这个副屏的存在,难度是很大的。就像你两个不同的乐器,比方说一个萨克斯,那么一个钢琴,然后人家弹出来的声音让它一样,那么这个调试是很难的。”维信诺屏下摄像技术总工楼均辉表示。
艰难的创新之路
用中兴通讯显示规划总工王吉思的话说,“屏下摄像技术的研发这是一个极其虐心过程。”
这个“虐心”是指要不断在“显示-透光”上选择平衡解决问题的方案。
比如,减少像素数量增加透光率的方案,屏下前置摄像头区域的PPI会降低,该位置需要增大功率才能达到与其他位置相同的视觉亮度,因此该技术对子像素的材料有着一定要求;而维持像素数量方案通过减小每个像素面积增加可透光率,但是屏下区域的像素变小,功率增大,同样对材料寿命有一定挑战。
上述两种方案,不仅容易引起烧屏带来使用寿命下降的问题,而且不能有效解决光的衍射问题。
因此,目前主流解决像素问题的方案,是在TFT器件和走线技术方面,通过一组TFT来驱动四组像素,从而不减少发光层,并增强透光率,在非精细画质的要求时可以达到一致的显示效果,在精细画质要求时会有略微的现实差异。
而在解决前置摄像头区域的显示材料透光问题上,主要在保证亮度、颜色和主屏一致的前提下,通过采用改变显示材料(替换成透明度较高的材料),如透明阳极、无偏光片、以及导入透明PI等方式,而替换的材料需要保证具有可量产型。

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