三星攻克關鍵技術 屏下前攝的時代即將到來

　　近日知名數碼博主 @數碼閒聊站 在微博上放出訊息，三星已攻克高解析度屏下前置攝像頭的方案。同時，該方案在2021 Q4三星將釋出的摺疊屏新品上有望被採用。不難想象，在許多友商嘗試屏下前攝還未成熟的當下，將是一臺劃時代的摺疊屏旗艦。

（@數碼閒聊站爆料）

　　屏下攝像頭的出現，就是要滿足極致的視覺的需要，因此要進一步壓榨手機正面所剩無幾的空間，不僅是前置攝像頭，連聽筒等元件也受到了不小影響。一代又一代手機的面世帶來創新的技術，讓人們對未來手機形態有著無盡的遐想。螢幕與前置的設計方案千變萬化，如何妥善安放前置攝像頭，保證實用與螢幕的美觀統一，是一個有趣的問題。

（圖片源於網路）

屏下前攝發展的必經之路，盤點幾款經典機型

　　在屏下攝像頭的概念出現之前，許多手機廠商為了妥善安放前置，保證與螢幕的和諧統一，可是耗費了不少心血。這是手機發展的必經之路，同時也發現了不少新特性。下面和大家分享幾款經典設計的機型，對手機的前置與螢幕演化起著相當大的作用，也為現在的多樣的手機形態奠定了基礎。

　　夏普AQUOS CRYSTAL X：屏佔比概念帶頭者

　　夏普不僅是螢幕面板商，也是手機廠商，夏普推出的手機很少在國內上市，不過其2014年釋出的AQUOS CRYSTAL X是世界第一款全面屏手機，也是往後全面屏手機的雛形。它採用三窄邊設計，留出位置。將揚聲器於攝像頭的位置巧妙下置，在實際使用中也是相當震撼的。同時AQUOS CRYSTAL X釋出後，屏佔比逐漸被其他廠商重視起來了。

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　　蘋果iPhone X：劉海屏鼻祖

　　說到手機中的劉海，就數2017年釋出的iPhone X了，作為蘋果十週年的誠意之作，第一款搭載劉海屏的手機，在上市之初也是飽受質疑。不過時間總能見證一切，在iPhone X後，手機廠商們發現用這種螢幕的好處就是不僅能增大屏佔比，還能利用多出來的螢幕放下通知欄的圖示，比如說時間、電池電量，訊號等，真香！此後，劉海屏等異形屏的產品如雨後春筍般出現了，往後蘋果的新iPhone系列都搭載了劉海屏，看來這個設計是深得蘋果喜愛啊！

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　　夏普AQUOS S2：水滴屏鼻祖

　　初代異形屏有兩種，一種是iPhone X及其後續產品的劉海屏，另一種就是由夏普帶來的水滴屏了。在2018年釋出的夏普AQUOS S2上，屏佔比進一步提高，光線感測器和聽筒等都被巧妙隱藏。不過由於夏普堅持前置指紋識別的設計，因此螢幕下方還有一些區域未被利用。

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　　vivo NEX：真全面屏鼻祖

　　 黑科技大廠vivo在前置與螢幕的解決方案上也是不遺餘力，在2018年推出了升降式前置設計的vivo NEX，首次帶來了真-全面屏，正面完完全全就是一整塊螢幕，在視覺上沒有多餘的遮擋。好的設計往往會被致敬，此後許多友商也推出了升降攝像頭的全面屏手機，整個手機市場的產品顏值在短時間內都提高了一個檔次。不過其採用機械結構在諸多考量後，在往後的機型上逐漸消失。

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　　三星A8s：屏內開孔技術的領頭羊

　　三星不僅是手機的生產商，也是螢幕的生產商。OLED螢幕的開孔技術，三星是一直領先於業內的。三星A8s（2018）是三星釋出的全球首款屏內開孔的全面屏手機，這種開孔被稱為「黑瞳全視屏」。不同於一般異形屏，屏內開孔的難度相當大，工藝若不達標，良品率將相當低。前置攝像頭由於是通孔模式，只有玻璃面板覆蓋，透光率會有所保證，與普通前置攝像頭無異，並且由於不是盲孔模式的面板在上，因此無需遮光處理，將前置開孔大小控制的十分得體。往後的三星大部分機型都採用了通孔設計的方案，並且隨著工藝的進步，開孔越來越小，螢幕幾乎與手機正面渾然一體。

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　　盤點完這些經典的設計方案，不難看出，手機的螢幕越來越大，前置攝像頭所在區域在被不斷壓縮。前置攝像頭與螢幕就是一對矛盾體，外接的機械結構雖然能解決問題，但是面臨意外磕碰的損壞和機身密閉性的缺失。這時，一種全新的解決方案來了，那就是屏下攝像頭技術。

屏下前攝路上的百家爭鳴

　　屏下攝像頭技術就是通過特殊的技術手段，將前置攝像頭與面板融合，既不嚴重影響視覺觀感，又不嚴重影響前置攝像頭的效能。為了達到屏下攝像頭的效果，業界已公佈了幾種解決方案（部分為專利，並未量產或面世）。　　

　　OPPO：

　　在2019年上海的MWC上，OPPO展出的搭載屏下攝像頭的原型機，這是消費者首次近距離的觀看和接觸到屏下攝像頭的裝置，也是距離未來裝置形態最近的一次，屏下攝像頭帶來的沉浸感和魅力是不可名狀的。

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　　對於實現屏下攝像頭技術，必然要攻克面板的關鍵技術，分析手機顯示屏的結構，就能窺知一二。許多手機廠商也在屏下攝像頭有過技術的攻克和公佈，首先來看一下OPPO的屏下攝像頭方案是如何實現的：

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　　OPPO的這塊搭載屏下攝像頭的螢幕，分有透光區域和不透光區域，而屏下攝像頭位於螢幕的透光區域，涉及OPPO的專利「微透鏡技術」。這個專利技術的主要原理，是利用AMOLED螢幕的畫素點縫隙來實現成像。由於OPPO改螢幕的透光區域存在極多的縫隙，利用了光學上的小孔成像原理，將許多微小的光線透過透鏡縫隙，被感光元件接收。

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　　不過由於透光區域的實際透過的光線及其有限，在前置攝像頭的進光量上，會大打折扣，雖然OPPO採用了加強的前置感光原件，但是光線的通過量決定畫質的細膩度，因此只能通過軟體演算法的優化，效果相當明顯，不過相比常規的前置，還是差距不少。

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　　vivo：

　　vivo的概念機APEX 2020也是一次屏下攝像頭的大膽嘗試之作，其前置上方的螢幕透光率是其他位置的6倍。

　　相比OPPO的微透鏡技術成像技術，vivo採用了兩種不同材質的OLED螢幕，在前置攝像頭的區域，採用了物理結構薄、透光率較高的PMOLED螢幕，來增大前置攝像頭的通光量。透過不同的材質，在不同角度觀看下可能會有螢幕邊界。

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　　中興：

　　2020年9月，中興釋出了一款真屏下攝像頭的手機：中興Axon 20，率先實現了螢幕0開孔，從正面看，前置攝像頭能較好的隱藏在螢幕下方。不過由於當時的螢幕工藝所限，攝像頭的螢幕區域螢幕解析度只有720p，以增大螢幕畫素點之間的縫隙，增加前置區域的通光量。中興的大膽嘗試，更堅定的未來智慧手機的前置與螢幕的發展方向。

（圖片源於PConline）　　

　　魅族：

　　其實說到底，就是要保障進光量，讓前置的畫質不受太大的影響。魅族的方案則更具創新，利用石墨烯的高透明特性，將前置區域的攝像頭上覆蓋的螢幕採用石墨烯材質。

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　　京東方：

　　對於友商從螢幕材質下手，京東方則另闢蹊徑，採用螢幕位移技術。在使用前置攝像頭時，手機將通過機械結構將覆蓋前置正上方的螢幕移走，這個味已經有點像當時升降式前置攝像頭了。

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屏下前攝的完美實現 還得老大哥出馬

　　早在2018年，外媒LETSGODIGITAL爆料稱，三星已提交了一份全新的全面屏設計專利。在專利中可以看到，三星未來設計全面屏手機的思路之一是將感測器直接放置在螢幕面板下面，無論是指紋感測器還是光線感測器、前置攝像頭，而這項技術的關鍵就是基於高透光材料。

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　　行業內目前基於高透光材料的屏下攝像頭方案，已實現的主要為兩種：一種是在前置攝像頭的區域降低畫素密度（如中興Axon20），利用缺失的畫素位置透光；另一種就是縮小單個畫素點的面積，增大畫素之間的間隙，讓光線更好的射入(如OPPO)。

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　　在高透光材料中，最重要的就是高透光的面板部分，這項技術其實早已展示出來了，在2015年亞洲零售博覽會上，三星推出了業界首款鏡面透明的OLED顯示面板，十分震撼，首次以零售用途應用於世界著名珠寶公司周生生的「虛擬項鍊」展示。三星該款鏡面OLED 面板具有超過75%的反射率，與目前供應有限的鏡面LCD相比，其反射率至少高出50%，並且色域得到顯著改善，色域覆蓋超過 100%，同時其超過100,000:1的對比度也十分驚人，和LCD 透明面板8ms的響應時間相比，三星該款鏡OLED面板低於1ms，也遠超市面上電競手機的3ms螢幕了。此外，新的鏡面顯示技術不需要LCD技術所需的環境背光，來顯示螢幕影象。

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結語：步步為營 才有今天完美的屏下前攝方案

　　年初，三星展示了搭載屏下攝像頭的筆記本，採用了UPC屏下攝像頭技術。可能有讀者朋友會覺得，筆記本和電視與手機的屏下攝像頭技術關係不大，其實並不是這樣。不論是改變畫素排列，還是更換螢幕材質，或是機械變換位置，重中之重就是保證前置攝像頭的通光量與螢幕的觀感。

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　　今年5月，三星提交了一項新的商標申請，圖中赫然顯示UPC三個字母。依稀記得曾經的屏下指紋裝置，在強光或者極端角度的觀察下，能看到屏下靜靜安置的指紋模組，而現在哪怕將螢幕亮度調至最大，也找不到它的身影。屏下前置攝像頭的情況也似曾相識。

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　　在各項新技術上，三星一直是步步為營，從高透光率面板材料和螢幕規格的公佈，到低PPI向高PPI的躍遷，就是為了讓屏下攝像頭技術為應用於手機做準備。現在三星已經在大尺寸OLED的螢幕上實現了高透光和優秀的素質，在筆記本更高的PPI上進一步攻克。從透明面板、高規格素質、近些年OLED筆記本螢幕的商用再到今年屏下攝像頭的筆記本公佈，三星Q4的屏下攝像頭新品釋出，一切都說得通了。

　　三星作為OLED面板生產大廠和手機大廠，把控著許多重要技術，如LTPO技術、各類面板新材質技術等。三星不僅在螢幕上的發力，同時三星也和許多合作伙伴保持著良好的合作關係，一直優化已有螢幕技術，結合科學的畫素排列和AI演算法增強，在不斷的改善使用者體驗。對於這款令人期待的完美屏下解決方案的手機，我們只需靜候釋出那天的到來，迎接三星開啟的下一時代。