全面屏手機的演進:一部手機技術進化史

2020-11-23 手機之家

現在,MWC 19正在上海舉行,和6月份的天氣一樣火熱,今年的大會可以說是圍繞著5G展開,而且,包括華為、OPPO、中興、vivo等多家手機廠商還在現場展示了具備商用能力的5G手機。

然而除了5G外,OPPO展示的屏下攝像頭成為展會的一個焦點。

而此「屏下攝像頭」非彼「屏下攝像頭」,OPPO此次展示的屏下攝像頭實現了真正的全面屏,在不使用前置攝像頭時「隱藏」起來,使用時就會出現,而且不影響平時使用。

很科幻,很未來。

上一次在手機上有這種感覺還要追溯到2016年。

一體結構:從底部相機到水滴

這一年的10月25日,小米舉辦了一場發布會,會上除了發布梁朝偉代言的小米Note 2外,還意外帶來了概念機小米MIX,而這款手機放在當時,只能用「驚豔」二字形容。

雖然此前就有了夏普Crystal,但是自小米MIX後,「全面屏」第一次出現並一直沿用至今。

小米MIX 紅圈為前置攝像頭

由於左右和上邊框做到了極窄的程度,所以在小米MIX上小米是「能省則省」,取消了聽筒、感應器,而前置攝像頭則放在了底部右下角位置,而且比一般的前置相機模組體積小了50%。

這種前置相機設計一直延續到小米MIX 2。而除了小米MIX外,錘子此前的堅果3也採用了類似設計,不同的是,小米MIX系列自拍時需要將手機翻轉過來,不然手機裡的人是反的,而堅果3則不用,即當你打開前置相機時相機界面便會自動翻轉過來。

前置相機與全面屏似乎從一開始就是一對不可調和的矛盾,從基因裡帶來的。

所以,為了解決這對矛盾,手機廠商開始各顯神通。

這時,這對矛盾來到了第二階段:劉海屏。

真正將劉海屏「發揚光大」的,大家都已經知道了,就是iPhone。

一邊罵人家,一邊「學」人家,蘋果有時真的是挺慘。

為了放下前置攝像頭和3D結構光,iPhone的「劉海」做得很寬,幾乎佔到了頂部區域的三分之二。

而國產廠商這是照貓畫虎,在只放前置鏡頭的情況下,同樣將「劉海」做的很寬,最典型的,嗯...應該就是小米8了,創新是你,模仿也是你,怎麼都是你,小米。

「後知後覺」的國產手機廠商後來將「劉海」做窄,但是觀感上依然一言難盡。

這部分的第三階段就是就是目前最流行的水滴屏,只在頂部保留一個類似於水滴形狀的區域來放前置攝像頭,同時再儘可能的將左右和底部邊框收窄,從而獲得儘可能高的屏佔比。

這樣的設計兼顧美觀和實用,所以流傳度最廣,也是目前所普遍採用的一種全面屏形式。

機械結構:從升降到滑蓋

在前置鏡頭從底部像頂部水滴演進的過程中,還穿插著不少「序曲」:機械式升降和滑蓋。

相較第一部分,這部分實現了正面屏幕真正的完整,沒有任何開孔,視覺也沒有任何阻攔。

這裡首先映入筆者腦海裡的就是OPPO Find X。

OPPO為了打造Find X,實現了很多突破和創新,正反無孔是一個,雙軌潛望結構是另一個,而後者則是前者得以實現的主要原因。

OPPO Find X的雙軌潛望結構是在前面板和後面板中間的一個結構,由於此前沒有相同的案例可尋,所以為了實現雙軌潛望結構,OPPO幾乎從內到外對Find X各個元器件重新進行了設計,往往一個元器件的改動都是「牽一髮而動全身」的影響。

在這個設計下,OPPO將前置相機放在了雙軌潛望結構上,包括自拍、人臉解鎖、刷臉支付都通過雙軌潛望結構的升降來實現。很酷,但是如果頻繁使用多少也會有一點繁瑣。

但是,OPPO通過這種設計不僅換來了堪稱2018年最美的旗艦,而且Find X的屏佔比也達到了驚人的93.8%,而且屏幕沒有任何開孔,即使放到今天看依舊驚豔。

幾乎與Find X的雙軌潛望結構同時間,應該是還早幾乎半個月,升降式前置攝像頭問世,而這次的先行者是vivo,直到現在效仿者依然眾多。

這兩年vivo給人一個很大膽敢於創新突破的形象,這個轉變很大,從屏幕指紋到升降式前置鏡頭再到現在上海MWC上的120W超級快充、AR眼睛、5G手機等,讓人驚呼這還是之前認識的那個vivo嗎。

vivo NEX的升降式前置攝像頭和OPPO Find X的雙軌潛望結構有異曲同工之處,卻別在於vivo的升降只是前置攝像頭這一個元器件的升降,這樣不僅工藝更簡單,而且更加實用,搭配上屏幕指紋,除了自拍時開啟外,其他時候都可以通過屏幕指紋來實現。

所以,相較於劉海、水滴甚至屏下攝像頭等形式的全面屏,這個是筆者目前最推崇的一種全面屏解決方案。

而滑蓋式全面屏也可以說頗具創意,從之前功能機上獲取靈感,來解決全面屏的問題,也是蠻有才的。

但是,滑蓋式全面屏從設計和體驗上來說,終歸是屬於一種過渡的形式,而且是非常短的過渡,一方面滑蓋兩部分會增加手機的厚度,同時每天來回滑動在使用上會很繁瑣,此外有時候還會很容易誤操作,本來想在屏幕上滑動一下結果手一使勁打開了滑蓋,所以在榮耀Magic 2、小米MIX3和聯想Z5 Pro後,便沒了消息。

此外,今年上半年OPPO發布的Reno採用了側旋升降結構,也歸為這一類,當自拍時,手機頂部區域右側會升起,有點像鯊魚鰭,也頗具創意。

大一統:從屏下攝像頭到隱藏式「屏下攝像頭」

其實從全面屏和前置鏡頭的矛盾開始,人們便一直在呼喚屏下攝像頭,這個願望在2018年年底實現。

屏下攝像頭這個名字很形象,即將攝像頭放在了屏幕下面,同時也不影響使用。但是,對於體驗來說,在寸土寸金的屏幕上專門放置一顆攝像頭,無論你幹什麼都在那裡,對於體驗是非常不友好的。

尤其是,很多人尤其是男生,一年也不會自拍幾次。而且,由於屏下攝像頭只有在LCD屏幕上才能實現,因而又無法使用屏幕指紋,所以小孩子才做選擇,成年人都要。

正是由於這樣一系列的問題,隱藏式屏下攝像頭才會如此迅速的出來。需求催生市場,也促進科技進步。

我們就以此次上海MWC上OPPO展出的屏下攝像頭為例來說說,這個也許是全面屏的終極解決方案。

OPPO的屏下攝像頭解決方案是通過高透光率屏幕、攝像頭模組和算法三者來實現的,因此,OPPO將其命名為「透視全景屏」的原因就在於此。

其實,透視全景屏有兩個顯示區域,這有點類似於之前LG V20,而在前置攝像頭這一小塊區域的正上方,就是OPPO特殊定製的USC(Under Screen Camera)顯示區域,剩下大部分屏幕的顯示效果與日常使用的屏幕沒有區別。

主要的區別在於這一小塊USC區域,OPPO定製了這塊顯示區的像素排列方式,從而可以讓光線更容易穿過這片顯示區域,達到攝像頭。

除了屏幕外,攝像頭這塊,為了解決弱光問題,OPPO專門定製了一顆光圈、傳感器和單位像素尺寸更大的前置鏡頭。從而使光在穿透屏幕時經歷過折射、反射以及衍射後,依然可以很好的達到攝像頭,被鏡頭所接收。

而算法這塊,根據屏幕的透光率,OPPO調整了前置相機的白平衡算法,同時運用多幀HDR算法來提升畫面亮度和細節,此外輔以AI去霧算法去除屏下攝像頭的霧面效應,提升畫面清晰度。

以上這些,最終實現了透視全景屏。在平時使用手機時,當不使用自拍時,屏幕和攝像頭「井水不犯河水」,可以和諧相處,共同實現顯示目的。而當自拍時,攝像頭上方的小屏幕便會聽從指令,切換到自拍模式,讓更多光線透過,到達攝像頭的傳感器。

所以,在你不需要自拍時,平時你是感受不到屏下攝像頭的存在的,只有當你使用時它才會出現,這不就是科技本應的樣子嗎。

這應該是最接近未來全面屏手機樣子的方案了,或許這就是終極解決方案。

That's it。

寫在最後:手機這個終端,在其替代品出來之前,毫無疑問將會是人們最依賴使用頻率最高的電子設備,所以一個小的改動便會引發大的影響。

而當全面屏這個口被打開後,「未來手機長什麼樣子?」這個答案從此變得愈發清晰。

科技只有在你需要時才被感知,這句話正在被慢慢詮釋。

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