3C王者

先是維信諾供中興，後是華星獨供小米，屏下攝像頭技術已成為手機圈的焦點。

雖然說是屏下攝像頭，其實際上還是屬於屏幕怎麼即做到全屏顯示又做到可以讓屏下的攝像頭實現拍攝功能。

如今，中興已經把這項技術應用在量產機型 AXON 20 上，實現瞭對前置攝像頭的隱藏，正面看手機屏，也不會再有「缺一塊」的情況。

中興將屏下攝像頭技術帶進瞭量產手機中

在三個月前，維信諾介紹瞭自己的屏下攝像頭方案，並表示它達到瞭「量產和應用級別」，而且很快會有終端產品跟進。

一時間，坊間紛紛開始猜測，首發之名會花落誰傢。沒想到，中興竟成瞭第一位吃螃蟹的人，而小米，則把量產機劃進瞭明年的時間表裡。

小米展示的新一代屏下攝像頭方案，計劃在明年量產

不管技術是否足夠成熟，走向量產終究是個信號。可以預見的是，在未來 1-2 年內，屏下攝像頭這個能讓屏幕與前置鏡頭共存的完美方案，將成為各大手機廠商都會跟進的新技術。

哪怕是蘋果，iPhone 額頭上的那道凸起，它也遲早得想辦法解決掉。

如何將攝像頭藏在屏幕下方？

首先來瞭解下這個屏幕的結構，下圖從上到下依次為玻璃蓋板（也就是我們常說的外屏，柔性為CPI），OCA膠，偏光片層，上玻璃（柔性為PI），下玻璃（柔性為PI及泡棉。

手機OLED顯示屏結構

要在屏幕下放置攝像頭，同時攝像頭還要能拍照，那就意味著攝像頭上面的透過率要比較高，通常要超過60%以上，這個要怎麼實現呢？

1、泡棉這層是不透明的，肯定要開孔

2、下玻璃本身是透明的，不需要開孔

3、上玻璃也是透明度，也不需要開孔

4、偏光片層目前的透過率大部分在45%以內，不滿足透過率要求，偏光片也要開孔

5、OCA膠水層是透明的，不需要開孔

6、玻璃蓋板也是透明的，不需要開孔

你以為隻要把泡棉和偏光片開孔就完瞭？太天真瞭。

如果我們把一塊OLED顯示屏的玻璃蓋板，OCA膠，保護泡棉都去掉，隻剩上下玻璃以及中間的發光層，這時候我們用透過率儀器測定，發現透過的光能量隻剩下6%以內瞭，註意圖光線的粗細，示意瞭光能的大小。也是就說，OLED的發光層是不透明的。

而我們的目的是在不拍照的時候，讓這個區域發光層正常顯示，拍照的時候發光層又有比較高的透過率。該怎麼辦呢？

我們來看看發光層的結構再說說解決方案。OLED的結構如圖所示，由以下層級構成：

陽極（Anode)、

空穴註入層（HIL，Hole Injection Layer），

空穴傳輸層（HTL，Hole Tranport Layer），

發光層（EML，Emission layer），

電子傳輸層（ETL，Electron Transport Layer)

陰極（Cathode）。

更一般的還有空穴阻擋層（HBL，Hole Block Layer），電子阻擋層(EBL，Electron Block Layer）和封蓋層（CPL，Capping Layer）。

陰極：

需要選擇低功率的材料作為OLED的陰極。采用低功函數的材料作為陰極，不僅可以提高電子註入效率，還可以降低OLED工作時產生的焦耳熱，提高器件的壽命。比如常用的陰極材料：金屬單質：Ag, Al, Li, Mg, Ca, In等。單質金屬性質活潑，容易被氧化，導致壽命縮短。

此時，麻煩大傢回去看第一張圖，在上玻璃和下玻璃之前，留瞭個空白層，這層經常做成真空或者充入惰性氣體，就是為瞭防止電極和生物材料氧化。三星通常的做法是充入低壓氮氣。

陽極：

因為需要將空穴註入到OLED中，因此需要其具有較高的功函數（work function）。通常選薄而透明的ITO。

當電子和空穴復合刺激生物材料發光後，發光角度各個角度都是有的，手機顯示隻需要單側發光，因此陰極同步也要起到反射膜的作用，來提升顯示亮度。

有些文獻上講到，陰極和陽極之間形成瞭一個諧振腔，可以調節出光效率，提升光譜純度。其實這個調節能力聊勝於無而已，所以目前OLED的開發方向依然在於從材料上提升發光效率和光譜純度。

下面是在顯微鏡下實拍的OLED的微結構，每個小矩形代表一個像素，可以清楚看到像素分佈以及走線。前面提到實測OLED透過率不超過6%，主要就是由於走線與電極不透明的反射層造成的。

從圖中可以明顯看到，反射電極的遮光占比很大，有些朋友就提出，可否把陰極做得比較透明，去掉反射層的遮擋，類似透明OLED，就可以做屏下攝像頭瞭。

但是，手機上做成透明OLED後會帶來顯示亮度低，且顯示對比度下降的問題，如下圖的透明OLED所示。這個方案會造成攝像頭區域顯示效果和正常區域顯示效果差異較大。

實現OLED透明之後，顯示效果如何保證？

三星在 2010 年 CES 上展示的透明筆記本。圖片來自：Wired

其實，把顯示屏實現透明的這項技術很早就被發明出來瞭。早在 10 年前，借助 OLED 屏結構層級較少、獨立發光的優勢，三星便向我們展示瞭透明筆記本、透明窗戶等一系列產品。

就近期來說，小米的透明電視，其實也是顯示屏透明化的一個典型例子。

但仔細觀察你會發現，這些設備的屏幕在顯示或不顯示圖像的時候，都是灰蒙蒙的一塊，而不像玻璃那般通透，這意味著它們並沒有做到 100% 透明度。

隻要有足夠數量的透明像素點，屏幕自然而然也會獲得一定的通透效果

原因是什麼？因為這些屏幕隻是將其中一半的發色像素，換成瞭由高透明材料制成的「透明像素點」，相當於隻有一部分面板區域能透過光線。

而另一半子像素，仍然會佈滿密密麻麻的紅綠藍子像素，為的就是確保圖像的現實。

雖然真正透明的部分隻有一半，這也足以「騙過」用戶的眼睛，讓我們感知到透明，看到屏幕背後的東西。

OPPO 的屏下攝像頭技術展示圖

某種程度上說，屏下攝像頭的訴求，其實和透明電視很類似瞭。因為隻要屏幕透明瞭，攝像頭自然就能捕捉到來自屏幕另一端的光線。

不過在實現方式上，兩者仍然存在著一些技術差異。

手機屏幕隻需要實現頂部一小塊區域透明，就能供攝像頭拍照使用

首先，手機還沒辦法像電視一樣，可以將屏幕後背的電路板、芯片等組件放在額外的主機上，所以它並不需要做「全屏透明化」，隻需解決前置攝像頭那一小塊區域的透光性即可。

其次，由於手機屏幕距離人眼更近，所以對顯示精度的要求會更高，如果貿然減少大量像素點，等於說是讓我們重回 480p 的馬賽克時代。

目前大部分屏下攝像頭方案，都采用瞭「分區」的形式，來解決局部透明的問題

出於這兩點考慮，這也是為什麼，現階段的屏下攝像頭方案會將顯示屏一分為二，分成「主顯示區」和「攝像頭區」兩部分。

核心目的，就是想讓大部分屏幕依舊延續原本的色彩、亮度優勢；其次，再對「攝像頭區」這一塊極小區域「動手術」，把它屏體中的正負極都換用高透明材料，把透光率做上去，讓攝像頭捕捉到足夠多的光線。

中興表示，AXON 20 的「攝像頭區」占比僅為 0.2%

真正難解決的，其實是讓「攝像頭區」去兼顧「圖像顯示」和「拍照成像」這兩方面的需求。

畢竟，哪怕它面積再小，它還是要顯示顏色，還是要保持和主顯示區的一致性，那麼它就必然要保留一定的像素點。

小米更傾向於選擇不犧牲像素量的方案，然後靠像素間隙來實現透光

此時，兩種方案便應運而生瞭。

其中一種是降低像素總量，增加透光面積，這其實和透明電視的原理很類似。

而另一種方案，則是在維持原有像素總量的基礎上，將單個像素的面積做小，再利用像素間的空隙來實現透光。

中興 AXON 20 選擇降低「攝像頭區」的像素密度，來解決透光性，但更低的 PPI 也會造成視差，導致「色塊」的出現。圖片來自：B站up主JD大手哥

老實說，兩種方案的效果孰優孰劣，目前還無法下定論。因為不管是從中興 AXON 20 的真機上手視頻，還是說小米放出的工程機視頻中，我們還是能在特定角度或是某些非深色界面下，看到一個小「色塊」的存在。

小米最新的方案對於攝像頭區的隱藏較好，但左上角的屏下區域也並非完全不可見

這個「色塊」，便是屏下攝像頭所處的「攝像頭區」瞭。這是因為像素密度的降低，導致和主顯示區精度的不一致，才會出現這種拼接痕跡。

就目前來看，包括像小米、OPPO、vivo 等廠商都仍在解決這個「色塊」的顯示不一致問題，比如說能否讓它變得不明顯，能否解決特定角度下的色差情況。

年初 vivo 推出的 APEX 2020 概念機

屏下攝像頭另一個要面對的問題，就是自拍效果。「能不能拍到照片」這個問題其實已經被解決瞭，現在我們更關心的，是它「能不能拍得和其它手機一樣好」。

這不僅對前置鏡頭的感光元件提出瞭更高的硬件要求（更大的光圈，更大的底，進更多的光），同時，一些物理層面實在無法消除的部分，則要靠算法來彌補。

如果最終，屏下攝像頭的拍照做好瞭，哪怕是「攝像頭區」仍有一些視差問題，它依舊可以作為挖孔屏的替代，讓大部分手機回歸到完整一塊屏的體驗上。

但如果還做不到，甚至無法達到大部分人的可接受標準，我實在不認為，人們可以在忍受視差的同時，還要丟掉原來的美顏照。

還有哪些屏下攝像頭要來.....

除瞭中興、小米，其實去年，OPPO也展示屏下攝像頭技術。今年2月，vivo發佈第三代概念機APEX 2020上也采用瞭屏下攝像頭技術，實現瞭無孔一體化的手機設計。

而大傢更關註的華為，今年上半年其屏下攝像頭專利也曝光瞭。

據中國專利公佈的公告顯示，華為在2019年3月18日申請瞭叫做“用於隱藏前置攝像頭的結構、攝像頭模組及終端設備”的專利，在2020年4月14日公佈出來。

從公佈的專利來看，本實用新型提供瞭一種用於隱藏前置攝像頭的結構、攝像頭模組及終端設備，該結構包括一個導光板，原理也很簡單，就是通過光線折射來隱藏前置攝像頭，並保證屏幕的顯示效果，其實這就是一種屏下攝像頭的解決方案。

另外，8月29日，iQOO產品經理戈藍V介紹，大傢都在密切關註屏下攝像頭技術，現在的顯示效果已經讓嚴苛的測試工程師滿意瞭，但是自拍效果還有很大的提升空間。

不難想象，屏下攝像頭技術已經成為手機未來必然趨勢。在大傢談手機屏下攝像頭技術的時候，其實更應該知道其核心的部分應該是屬於屏廠。目前國內面板廠都推出瞭自傢的屏下攝像頭方案。除瞭供中興的維信諾、小米的天馬，其實京東方和天馬都公開展示瞭其屏下攝像頭技術。

京東方屏下攝像頭專利

當然，本次中興選擇把它放在瞭一款 2000 元檔的中端機上，而非旗艦機上，其實也能看出，它更多是帶著一種試探市場的意向去推進的，而不是想借助它，讓產品獲得多少額外的溢價能力。

即使技術不成熟，偶有槽點，但考慮到價格，我們也勉強可以接受。

但想要在未來沖擊新的高端價位段，屏下攝像頭會是必須項，但並不是唯一項。

現在，屏下攝像頭其實也處於「萬事開頭難」的狀態，期待和質疑聲仍將在很長一段時間裡共存。

一方面，它確實還不完美，不管是客觀存在的視差問題，還是說妥協的拍照，都無法充分體現出比挖孔設計占優的部分。

可風險總是需要有人去承擔的，尤其是對於想要追逐技術的手機廠商而言，屏下攝像頭依舊是一個能讓產品獲得新差異化的可能性，也是智能手機為數不多的新突破口瞭。

要想走得比別人更遠，隻能一邊做好被罵的準備，一邊抱著持續演進的決心去對待。

三星Galaxy Z Fold3/Flip3八月齊亮相：首發屏下攝像頭技術

SukyTechWeb

近年來，三星一直致力於折疊屏手機的研究，目前已經推出瞭兩條正式量產上市的折疊屏手機產品線，分別為主打商務的Galaxy Z Fold系列以及主打時尚便攜的Galaxy Z Flip系列，近期已經有不少關於兩個系列的全新機型的爆料傳出。現在有最新消息，近日有爆料達人進一步透露瞭關於Galaxy Z Fold3和Galaxy Z Flip3的更多細節。

據海外知名爆料達人@Max Weinbach 最新發佈的消息顯示，與此前曝光的消息基本一致，兩款三星新一代折疊屏手機——三星Galaxy Z Fold3和三星Galaxy Z Flip3將在8月3日的Unpacked活動中亮相，其中Galaxy Z Fold3將采用屏下攝像頭技術。除此之外，本次活動上還有三星Galaxy Watch4和三星Galaxy Active Watch4智能手表。

其他方面，根據此前曝光的消息，三星Galaxy Z Fold3和三星Galaxy Z Flip3都將搭載高通驍龍888或者還未發佈的驍龍888 Plus/Pro旗艦芯片，其中前者將延續前兩代的左右翻蓋設計，采用瞭屏下攝像頭技術，同時還能實現自拍、視頻通話功能。此外，該機的電池容量從4500mAh縮小至4380mAh，將支持25W快充，還將支持S Pen手寫筆。而全新的Galaxy Z Flip3將繼續沿用前代的上下翻蓋式設計，將采用一塊6.7英寸動態AMOLED屏幕，支持120Hz刷新率，依然采用居中打孔的設計，後置兩顆1200萬像素攝像頭，內置3300mAh左右的電池，有望支持25W有線以及15W無線充電。

據悉，三星將於8月中旬左右舉辦Unpacked活動，屆時將發佈年度新品三星Galaxy Z Fold3、三星Galaxy Z Flip3、三星Galaxy S21 FE、三星Galaxy Watch4和三星Galaxy Watch Active4等多款新品。更多詳細信息，我們拭目以待。