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屏下攝像技術(shù)商用:熟了

2022年5月13日 07:58  21世紀(jì)經(jīng)濟報道  作 者:駱軼琪

在安卓陣營不斷探索高端旗艦的道路上,一項新技術(shù)也開始有了日益成熟的落腳。

近日中興終端發(fā)布的新款旗艦機型Axon 40系列搭載了旗下第三代屏下攝像技術(shù),并將起步價抬升到了近5000元的高端檔位。

在美國的顯示周及SID年會上,面板廠商維信諾與3D感知解決方案供應(yīng)商光鑒科技聯(lián)合推出柔性O(shè)LED屏下3D方案,這也是率先可量產(chǎn)、適配安卓手機的方案。

不同于早期還是以3000+元嘗鮮的方式進入市場,這次新機所處的價位段也意味著:3D屏下攝像已經(jīng)進入技術(shù)成熟期。也正因為屏下技術(shù)被業(yè)界普遍認(rèn)為是智能機屏幕的終極形態(tài),這項技術(shù)有望成為高端市場競爭的另一重砝碼。

相比蘋果多采用新技術(shù)自研的路徑,國內(nèi)不同產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)通過聯(lián)合研發(fā),讓屏下技術(shù)的推進也走在了前列。

光鑒科技創(chuàng)始人、CEO朱力在接受21世紀(jì)經(jīng)濟報道記者采訪時指出,經(jīng)過自2019年以來的調(diào)校之后,目前一個手機屏幕的屏下攝像頭部位與周圍區(qū)域已經(jīng)看不出明顯差異。且不止手機,公司也開始探討屏下技術(shù)向智能座艙市場的技術(shù)落地。

日趨成熟

雖然早在幾年前,頭部手機廠商就已經(jīng)在世界移動通信大會(MWC)期間展示過屏下攝像技術(shù)的工程機,但真正商用還是在這兩年間,以中興和小米為代表的廠商率先推動了該項技術(shù)的商用。

這并非一個小眾市場,安卓陣營如今在持續(xù)探索一款完全無孔的屏幕體驗,也希冀取代劉海屏、打孔屏這種“過渡期”狀態(tài)。因此屏下攝像技術(shù)一直被視為是可見周期內(nèi)廠商們追求的直板機最終屏幕形態(tài)。

只是前兩年間,屏下技術(shù)還沒有肉眼可見的成熟。查詢電商平臺中對部分商用屏下攝像手機的評價會發(fā)現(xiàn),關(guān)注度較高的問題就包括:前置屏下攝像頭的效果如何?

此前買過相關(guān)產(chǎn)品的用戶多回復(fù)的是類似“還是聽雷總(小米創(chuàng)始人雷軍)的,不建議特別喜歡自拍的用戶購買”“X年前(的效果)”等。

當(dāng)然,業(yè)內(nèi)認(rèn)為在目前節(jié)點,屏下攝像技術(shù)已經(jīng)達到相對成熟的水平,可以被配置在更高階的手機中。

在此前采訪溝通時,中興通訊高級副總裁、中興終端事業(yè)部總裁倪飛向21世紀(jì)經(jīng)濟報道記者表示,全面屏一直是各個手機廠商創(chuàng)新的最重要方向!拔覀儼l(fā)現(xiàn)攝像頭成為阻礙100%全面屏的一個主要障礙,逐漸意識到只有屏下攝像技術(shù)才是無缺全面屏的最優(yōu)方案。我們會在這個賽道上繼續(xù)努力。當(dāng)然也看到有很多友商在跟進,讓這條賽道變得越來越清晰。”

他進一步指出,相信Axon 40系列搭載的是良品率更高,屏下顯示效果、全面屏體驗和影像體驗更優(yōu)質(zhì)的一代新產(chǎn)品!拔艺J(rèn)為這也預(yù)示著屏下攝像手機全面成熟、走向更廣闊的應(yīng)用場景。相信有更多友商會參與到這個賽道里,我們共同能把體驗打造得更好。”

據(jù)介紹,前述新品率先采用獨立像素一驅(qū)一技術(shù),每個像素單元都由單獨的像素電路驅(qū)動;電路采用分布式透明走線,以消除屏下區(qū)邊緣電路聚集;UDC Pro屏顯芯片則有融合算法升級和智能像素增強、智能顯示優(yōu)化等技術(shù),由此實現(xiàn)屏幕顯示更清晰精細。

從技術(shù)角度整體來看,朱力向記者分析,如果量化比較非屏下與屏下攝像技術(shù)帶來的技術(shù)要求差距,以一款柔性O(shè)LED屏幕的透光率為20%計算,那么基數(shù)為1的光束打出后就變成0.2,再經(jīng)歷衍射、反射等物理作用,數(shù)值就變成了0.04,這意味著放到屏下后比非屏下鏡頭會有25倍的光線損耗。這就是產(chǎn)業(yè)鏈在持續(xù)探索攻克的難題。

所以,屏下攝像技術(shù)面對的困難主要包括兩方面:屏幕透光率,屏幕像素排布帶來的衍射。

具體來說,把攝像頭放置在了屏幕下方,那么透光率就會變低,導(dǎo)致圖像信號傳遞很弱,這時候方案提供商就需要把激光器的信號提取效率提升,進而克服屏幕帶來的損耗;衍射則是光線穿透過程中必然會出現(xiàn)的物理現(xiàn)象,當(dāng)激光透過屏幕時,會被衍射成若干條光束,導(dǎo)致焦點被模糊、改變了對比度,這就需要通過算法把衍射帶來的改變消除。

因此屏下攝像技術(shù)相比打孔屏等技術(shù),會更依賴于產(chǎn)業(yè)角色之間的聯(lián)合分工調(diào)校。

朱力表示,比如屏幕廠商對每個像素電極的排布與方案商進行配合開發(fā),就可以有效減少透光率帶來的挑戰(zhàn)。目前推出商用機型在屏下攝像區(qū)的屏幕采用了400PPI像素密度,這一數(shù)值意味著,屏下所處區(qū)域的顯示已經(jīng)與其他區(qū)域有相同效果。

探索新領(lǐng)域

多方供應(yīng)鏈信息都顯示,蘋果也在對屏下攝像技術(shù)進行研發(fā)探索。而安卓陣營借助供應(yīng)鏈的聯(lián)合研發(fā)趨勢,已經(jīng)提前抓住技術(shù)成熟的商用節(jié)點,并希冀繼續(xù)向外延探索。

“技術(shù)的演變主要與屏幕迭代和市場需求變化有關(guān)!敝炝Ρ硎荆2019年,由于終端廠商要求還是基于硬性O(shè)LED屏幕進行研發(fā),其優(yōu)勢在于透光率較高、屏下方案可以相對簡單,但也由于是硬屏,會導(dǎo)致整個手機的“額頭”和“下巴”部位偏大。

相比來說,柔性屏是目前整機廠商的主流選擇,因為這可以讓手機整體外觀屏占比更高、可靠性和顯示效果更好。但對于屏下技術(shù)來說,就意味著透光率更低。一旦實現(xiàn)在柔性O(shè)LED屏幕上的方案開發(fā),就意味著主流廠商都可以基于該方案實現(xiàn)屏下3D攝像技術(shù)的搭載。

另據(jù)朱力介紹,光鑒科技采用的技術(shù)路線和物理原理,與目前已知蘋果的路線完全不同。

簡單來說,其以邊緣發(fā)射激光器(EEL)為光源,然后基于納米光子芯片通過在亞波長尺度實現(xiàn)對光場的調(diào)制,將一束光分成幾萬束光,來實現(xiàn)投射激光散斑的功能。因此就只需要一個EEL邊光發(fā)射激光器作為激光發(fā)射器,實現(xiàn)從電到光的整體轉(zhuǎn)換效率來減短脈沖,通過提升電流來提升光線強度,從而補償因“透光率”帶來的能量損耗,同時降低了散斑發(fā)射端的成本。

據(jù)悉,通過與維信諾合作,其屏下3D方案能夠同時支持硬性O(shè)LED和柔性O(shè)LED,也因為光鑒的屏下3D方案不同的技術(shù)路線、所有器件均為國產(chǎn),成本也大幅下降。

“從研發(fā)角度來說,屏下3D方案的問題都解決完了,就是從新產(chǎn)品導(dǎo)入到量產(chǎn)可能還需要一定調(diào)校,但都是在工程方面可控的問題!敝炝m(xù)稱,目前屏下3D方案的模組成本已經(jīng)基本接近頭部廠商的3D ToF(一種主流前置鏡頭光學(xué)技術(shù)路線,但是用在打孔屏)方案成本,大約需要10美元。

在幾年前,3D結(jié)構(gòu)光(一種新興技術(shù)路線)技術(shù)剛剛應(yīng)用在手機端時,其成本大約還需要20美元左右,但隨著目前國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈的帶動、成本本身在不斷下探,導(dǎo)致即便是作為新技術(shù)的屏下,其模組成本也不再給整機帶來太大壓力。

雖然目前該項技術(shù)多為智能手機廠商在尋求商用落地,但廣泛被看好的車載市場也有與之匹配的應(yīng)用需求。

朱力向記者介紹,智能座艙有望成為3D屏下攝像技術(shù)的一個新應(yīng)用場景。由于智能汽車的控制面板正變成一整塊屏幕,而基于安全考慮在車內(nèi)也需要越來越多的攝像頭對車內(nèi)狀態(tài)進行檢測,又要讓乘車者沒有過多被“盯著”的感覺,那么屏下方案無疑會帶來較好的使用體驗。

“當(dāng)然一個重要前提是,車載產(chǎn)品對工業(yè)設(shè)計有很高要求,用戶更在意的是,使用新技術(shù)后觀感效果如何,如果沒有提升,那么屏下技術(shù)可能也未必會被快速落地在智能座艙中。當(dāng)然這是家用層面,在商用車層面就不需要過多考慮這方面問題!彼m(xù)稱。

(作者:駱軼琪 編輯:張偉賢)

編 輯:章芳
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