屏幕下摄像头有望迎来突破,处理显示和前摄像头难题

2024-08-22

不久前举行的SID 在2024年展会上,TCL华星除了展示世界上第一款7.85英尺三折软折叠屏外,还公布了一款7.85英尺柔性屏幕,适合屏幕下摄像技术。据报道,它配备了TCL华星自主研发的LTPO技术,并支持最高刷新率120Hz。另外值得注意的是,这个屏幕的屏幕下摄像区域和其它区域的像素密度都达到了420PPI,可以实现整个屏幕显示的一致性。


根据官方公布的相关信息,该屏幕还可以适应屏幕下的3D面部识别,可以最大限度地实现屏幕的完整性,无需打槽和挖孔。此前有传言称,2026年实现面部识别策略的部分部件支持在屏幕下放置显示供应链计划。 为了缩小屏幕打孔,后续进一步带来屏幕下3D面部识别。


长期以来,屏下摄像机被视为实现“真全面屏”的最佳解决方案,因为它能带来无孔、无槽的视觉体验。但是这种技术的关键难点在于实现画面显示的一致性,同时也要保证前摄模块的成像效果不受影响,以满足自拍、视频聊天等用户的需求。然而,这些困难是由屏幕下摄像头的特性决定的。如果你想突破它们,你必须继续投资屏幕材料、结构、前摄像头模块的光学系统和图像处理算法,这显然并不难。


目前相关厂商一般都会借助技术手段来降低屏下摄像区域的像素密度。(PPI)、减少屏幕像素点或重构像素排列,从而增加屏幕透光率,隐藏前摄像头。但是,这也会带来一些局限性。比如PPI的下降和像素排列的不同会影响屏幕下摄像头区域的显示效果,在高亮度或者浅色的背景下会呈现出不同于其他区域的视觉效果。


虽然屏幕下摄像技术已经迭代了很多次,显像性能也有了一定程度的提高,但这个区域对视觉效果的影响还没有完全消除。TCL华星公布的新屏幕至少会处理屏幕显示一致性的问题,当屏幕下摄像区域的PPI与其他区域一致时,相关厂商可以在处理前摄像头显示的问题上投入更多的资源。


事实上,屏幕下摄像头的成像能力一直是一个很大的问题,因为图像模块放在屏幕下面,不仅会降低CMOS捕捉到的画质,还会对图像模块的光学系统和算法提出更高的要求,因为屏幕会对光源产生一定的影响。而且为了保证屏幕的高透明度和显示效果,厂商一般都会做出许多妥协,所以在多种因素的影响下,难度也会进一步增加。



当然,现阶段屏幕下摄像头相关技术的发展和应用并不主要取决于技术本身。用户对“真正的全屏幕”的需求是否压倒了前置摄像头的成像能力,也起到了很大的作用。在这个前提下,不难看出,一些配置屏幕下摄像头的型号采用了“单线程”的思路,旨在满足一些特定用户群体的具体需求。


以红魔9 以硬核游戏手机Pro系列为例,因为玩家一般对画面的完整性要求较高,但对自拍和视频聊天的需求相对较低。因此,在这种情况下,屏幕下摄像头已经成为一种相对较好的解决方案。


相比之下,其他主流型号的设计理念往往是“多线程”,追求产品的普遍性和平衡性,既要满足用户的日常需求,又要考虑成本、功耗、性能等诸多因素。所以屏下摄像技术自然会被排除在外,成为相对小众的选择,因为暂时还有局限性。


但是从TCL华星这个屏幕的大小和特点来看,它很可能是为折叠手机而设计的。这类型号的用户在使用内屏前摄模组时,可能不会使用自拍,而是使用电话会议等场景。但是在这些场景中,对成像效果、色彩还原度、稳定性的要求可能不低于自拍,所以为了满足用户的相关需求,必须达到一定的水平。然而,由于TCL华星尚未完全公布该屏幕的相关信息,因此有待观察其成像效果和后续是否会搭载到量产车型中。


另外需要注意的是,除了支持屏下摄像头,TCL华星的另一个亮点是可以适应屏下3D人脸认证。目前,苹果几乎是市场上唯一一个识别3D面部的人。(Face ID)虽然它可能在屏下摄像相关技术方面一直有很大的投入,但它作为主要的生物识别方案制造商。


然而,目前安卓阵营是一个完全不同的场景。虽然仍有少数型号支持3D面部识别,但由于专利壁垒、差异化设计等因素,指纹验证仍然是安卓的主流解决方案。近年来,随着相关技术的成熟和成本的逐渐降低,屏下指纹识别方案,包括短焦、超薄和超声波,也得到了广泛的应用。


在这些指纹验证方案中,超声波指纹识别凭借其独特的识别原理,尤其是其衍生的广域超声波识别方案,因其识别范围广、速度快而备受关注。但是因为成本比较高,所以现阶段只配备了一些高端品牌。然而,随着相关技术的逐渐成熟,特别是单点超声波识别策略的出现,保留了大量优势,其相对较低的成本也使得超声波指纹识别有望在后续应用到更多型号。


随着新屏幕TCL华星的出现,这意味着屏幕下摄像头有望在R&D方面取得进一步突破,不仅可能为全屏方案注入新的活力,还可能给生物识别带来更多的可能性。虽然具体的成本和技术细节还有待后续相关信息的进一步公布,但很可能会为智能手机后续的“多线程”设计方向提供更多的思路。


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本文来自微信微信官方账号“三易生活”(ID:IT-作者:三易菌,36氪经授权发布,3eLife)。


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