小米中興大戰屏下攝像, 蘋果三星坐等被吊打?

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作者 |

雲鵬

到目前為止，把屏下

攝像頭

技術大規模量產的手機廠商，僅有

中興

一家。

2021年，這個數字至少會大於2。小米Redmi產品總監王騰近日迴應關於MIX系列今年是否會更新時說，“都這麼問了，沒有是不是說不過去？”

MIX系列向來是小米探索技術落地的前哨站，而雷軍去年就說第三代屏下攝像技術將在2021年量產。

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▲雷軍稱2月7日他將解答“今年有MIX麼？”這個問題

另外，小米2月5日釋出的四曲面瀑布屏概念機，據稱也採用了小米第三代屏下攝像技術，實現了機身“零開孔”。

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▲小米四曲面瀑布屏概念機

從2019年到2020年上半年，小米、OPPO、vivo三家為屏下攝像頭技術爭得火熱，去年9月，中興突然半路殺出，成功“截胡”。

中興的首款屏下攝像頭手機中興天機Axon 20 5G，根據實際體驗來看，其前置拍照效果、屏下攝像區的顯示效果均已初步具有可用性。

其實早在2019年6月，小米和OPPO就曾“不約而同”地公佈了自家的屏下攝像頭方案，但那時雙方都是透過高管微博曝光的方式來呈現的，微博影片和動態圖的畫質有限，因此當螢幕正常顯示時，前置攝像頭區域的效果到底怎麼樣？我們不得而知。

2020年2月，vivo又釋出了一款小規模試產的概念手機Apex 2020，一些媒體有機會一睹屏下攝像頭的“真容”。從樣張和影片來看，前置攝像頭區域在淺色背景下仍然“較暗”。

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▲Apex 2020概念機屏下區域近距離拍攝

對於屏下攝像技術推進，小米高管盧偉冰就曾在微博中公開表示，“以目前的技術能力，無法找到兼顧顯示效果和相機效果的有效方案。”

近兩年來，在一些智慧手機新技術的嚐鮮中，中國手機廠商和供應鏈企業逐漸走到前面，不論是高刷屏、百倍變焦還是百瓦快充，中國廠商都率先實現了技術量產。

屏下攝像頭背後，有哪些技術難題需要克服，而實際體驗到底還存在哪些不足？

帶著這些疑問，智東西作為少數受邀媒體，體驗了小米第三代屏下攝像技術的工程樣機。可以說 ，屏下攝像頭，無疑又將成為中國手機廠商的下一個技術高點。

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▲小米屏下攝像頭3。0工程機（左上角打孔屏下前攝）

一、相機：我要光！螢幕：我要顯示！

在中興屏下攝像頭手機落地之前，技術的發展主要受制於螢幕透光率與螢幕顯示效果不可兼得。

我們知道，拍照的關鍵因素之一，就是光。沒有足夠的光線，就算有再強大的影象感測器也無處施展拳腳。光與相機，就像食材和廚子，巧婦難為無米之炊。

螢幕中的畫素點、陰極、陽極和電路等部分都會明顯降低透光率，而想要保證良好的成像效果，螢幕的透光率就必須在90%以上。

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如果從螢幕的陰陽極入手，採用透明陰極、陽極材料，則螢幕的亮度、顏色表現都會因此受到影響。如果減少前置攝像頭區域的螢幕畫素數量和電路排布，則螢幕解析度就會下降，螢幕的“紗窗感”就會增強，引起觀感的不適。

當然，透過演算法的加持，可以去除一些固定結構的干擾，從而獲得更加乾淨的影象，不過演算法的大量使用也會一定程度上增加畫面的塗抹感。

因此，魚和熊掌如何兼得，如何兼顧螢幕顯示效果和透光率，是各家工程師都在絞盡腦汁去思索的。

中興A20，據稱屏下攝像頭部分的面積只佔整個螢幕面積的千分之二，為了解決透光率問題，中興首先從螢幕材料入手。

中興通訊終端事業部總裁、努比亞技術有限公司總裁倪飛在釋出會上對於中興的屏下攝像技術做了解釋，稱中興在陰極、OLED、陣列這幾個螢幕主要層使用了新的材料，提升了透光率。另外對螢幕的膜層結構做了處理，在提升透明度的同時抑制光學衍射。

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另外，中興用了一顆獨立驅動屏顯晶片來對“屏下攝像區”和“常規區”兩部分螢幕進行整體驅動，這樣可以解決不同區域間顯示同步的問題。當然，屏下攝像區的畫素，其排布方式和尺寸都跟常規區是不一樣的。保證拍照時透明、不拍照時正常顯示。

在驅動電路設計上，中興採用了一種環形電路設計，這樣可以減少不透光的電路部分對光線的影響，從而進一步提升了透光率。

當然，除了硬體的升級，中興也在前置拍照中融入了一些最佳化演算法，比如消除衍射光和眩光、抑制畫面的霧化效果、提升照片的純淨度和畫面亮度。這些對於實際成像效果還是有比較明顯的最佳化作用的。

說了這麼多，中興A20的實際表現到底怎麼樣呢？根據媒體實際測試顯示，中興A20的屏下攝像區域在日常使用時已經基本“無感”，尤其是在觀看影片、圖片等場景中；前置拍照的亮度、細節都較之前其他家公佈的方案有了比較明顯的提升。

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▲中興A20淺色背景下顯示效果

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▲中興A20觀看影片

不過在淺色背景下，仍然能夠“隱約”看到屏下攝像區域。

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▲中興A20在某些角度淺色背景下，屏下攝像區域的“紗窗感”

總體來看，對於螢幕材料的透明化處理，多少都會對螢幕畫素產生一定的影響，從而令屏下攝像區域和正常區域的螢幕有所不同。不過相比打孔屏的開孔，屏下攝像頭的感知度已經非常低了。

二、小米第三代屏下攝像：解析度不變，還能更透明？

就在2020年中興A20屏下攝像頭手機即將釋出前的一個禮拜，小米CEO雷軍也在微博上曝光了小米最新的屏下攝像頭技術，官方稱之為“3。0”版本，不過雷軍說，“大家別急，預計明年量產。”

“明年”已經到來。

在去年小米開發者大會上，雷軍就強調了拍照、螢幕、充電、系統等方面都是小米自研技術發力的重點方向。屏下攝像技術，無疑需要拍照和螢幕團隊的密切協作。

根據小米釋出的官方資訊來看，在2019年6月釋出的第一代技術中，小米採用了透明的陰陽極材料，但螢幕顯示的亮度、色域和色準都受到了影響；第二代技術增加了透明區域，減少有效畫素，但是由於解析度下降，螢幕“顆粒感”增強。

由於這些問題，小米屏下攝像頭技術的前兩代都沒有量產。這一次，小米稱其第三代屏下攝像頭技術為“終極形態”，並將於明年量產。

具體來看技術本身，小米透過不同的畫素排列方式，讓屏下相機區域在物理畫素層面保持了“全解析度”；同時他們優化了畫素尺寸，提升了畫素間的透光間隙，並且重新設計畫素驅動電路，採用透明導線設計，從而整體上實現了更高的透光率。

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簡單理解，就是畫素數量不變，但透過尺寸的調整增加間隙，並且讓間隙“更透明”。

小米稱，在這樣的技術前提下，屏下相機區域的螢幕可以在保證亮度、色域、色準的同時，兼顧高透光性，實現顯示效果和自拍表現的平衡。

相比之下，中興的方案更加註重拍照效果，由於使用了剛性OLED螢幕，其玻璃基底的透光性要先天好於小米的柔性OLED的PI基底。不過在顯示效果上，中興A20在解析度上的降低會增加螢幕的“顆粒感”，透明陰極的採用也會帶來EL器件效能的略微下降。

在小米的屏下攝像頭方案落地前夕，智東西作為少數業內受邀媒體，已經對小米屏下攝像3。0方案“工程機”進行了初步體驗。

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▲小米2。0方案（左）與3。0方案（右）的效果對比

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根據實際體驗來看，基於小米10尊享版“改裝”的屏下攝像頭機型，其屏下相機區域在正常使用過程中已基本無法察覺。僅有在角度很大的斜向觀看淺色背景時，才會略微顯現，但這種角度已經基本偏離了使用者日常使用的觀看角度。

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並且左上角的打孔設計，本身感知就會比居中打孔要弱一些，因此在日常使用時很少會注意到屏下攝像頭的存在。我平日使用的是一加7 Pro，這是一款採用升降前攝設計的“真全面屏”手機，可以說，在視覺觀感上，兩者基本已經感受不到差異。

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▲小米2。0方案（左）與3。0方案（右）的前置拍照效果對比

在前置自拍方面，實際拍攝效果可用性比較強，並且相比上代的2。0方案，很明顯的特點就是畫面細節更豐富，畫面的演算法塗抹感降低。當然其成像與主流旗艦手機的前置自拍效果相比，還有比較大的最佳化空間。

工作人員告訴智東西，由於現在是工程機階段，因此還有一些“瑕疵”，但最終量產機型仍然會做進一步完善。

三、手機廠商連同供應鏈發力，三星屏下率先試水PC

小米、中興之外，OPPO、vivo、華為等廠商都在推進屏下攝像技術的落地，而國內的主流面板廠商也對屏下攝像頭技術很感興趣。

2019年6月，雖然OPPO和小米同時展示了屏下攝像方案，但其實技術原理是完全不同的。根據OPPO專利顯示，他們將屏下攝像區域做成了可透光的，而正常顯示的區域是不透光的。

平時屏下攝像區下面有投影元件負責顯示影象，拍照時，投影元件關閉，成像元件工作，從而實現拍攝，當然，屏下攝像區域的畫素是做了稀疏化處理的，因此顯示效果應該會受到一些影響。

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▲OPPO相關專利

vivo是選擇了一種在屏下攝像區使用PMOLED螢幕，其他區域使用正常螢幕材質，PMOLED材料由於結構更薄，透光率也會相對高一些。魅族則是直接將石墨烯材料用在了屏下攝像區，然而顯示效果就無法得到保證了。

當然，屏下攝像技術也少不了華為，他另闢蹊徑，透過電壓調節來控制螢幕的透明度，從而實現屏下攝像頭的光線獲取。有意思的是，在2020年的CES上，一加也曾展示了一種“電致透明”材料，可以透過調整的電壓來控制玻璃透明與否。

在屏下攝像技術的探索中，京東方顯得有些“思路清奇”，他們沒有在螢幕材料上做文章，而是透過一種機械結構，在需要前置拍照時，將螢幕直接“移走”。不過至今這種方案還沒有實際落地。

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▲京東方相關專利

與京東方相比，TCL華星的方案就可行的多，根據TCL華星研發人員透露，從2019年6月OPPO的屏下方案，到2020年2月vivo Apex 2020概念機，再到如今小米最新的屏下攝像3。0，其螢幕方案均來自於華星。

目前，中興A20所採用的是維信諾的方案。可見，在終端廠商“炫技”的背後，是中國螢幕面板企業在共同努力。

與國內的熱火朝天形成鮮明對比，三星、

蘋果

等海外巨頭似乎對屏下攝像技術顯得有些“冷淡”，至今沒有什麼實際動作。

其實三星早在2018年年末就曾被曝光過一項屏下攝像頭專利，只不過在那時，屏下攝像頭聽起來還有些“夢幻”，因此也沒有引起什麼大的動靜。

兩年過去了，三星Note 20系列曾被寄予厚望，會首發屏下攝像頭技術，而8月靴子落地，大家等了一場空。

好在三星前不久釋出了一款搭載了屏下攝像頭的筆記本產品，也算是在2020年的尾巴里趕上了屏下攝像頭這波熱潮。

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▲三星筆記本屏下攝像技術

蘋果不但沒有動靜，連相關專利也鮮有曝光。可以理解，蘋果就連高刷都遲到了兩年多，蘋果對於新技術的採納是十分嚴謹的，要求也很高。

從屏下攝像技術發展的整體情況來看，目前已經基本可以形成兩條技術路徑：TCL華星選擇以顯示效果為先，不降低解析度，但這樣的方式需要匹配以影象演算法做定製化開發；維信諾選擇以拍照效果為先，略微降低解析度，這樣的方式則需要考慮螢幕顯示效果要如何最佳化。

TCL華星研發工程師告訴智東西，屏下攝像頭將會成為未來智慧手機市場需求的一大技術熱點。各家方案也還有較大的最佳化空間，預計2021年會有更大規模的量產落地。

結語：屏下攝像基本“拿下”，但方案之爭仍在繼續

更高的屏佔比、更完整的螢幕、更好的螢幕顯示效果、更好的前置拍照效果，消費者永遠都希望能夠擁有一個完美的解決方案，而2021年這樣的憧憬已經可以實現。

屏下攝像頭技術，看起來似乎是“方向對了”，通過後續軟體最佳化以及演算法的不斷調教，我們可以期待最終落地量產的結果要比現在更進一步。

從2019年微博曝光，到2020年線下實機展示成果，國內智慧手機屏下攝像頭技術僅僅用了一年多，就從實驗室裡走出，完成了量產。

不論從螢幕顯示效果還是前置拍攝效果來看，屏下攝像頭已經基本具備“可用性”和“量產能力”。而2021年，無疑將有更多廠商加入這條賽道。

雖然智慧手機晶片中國廠商還被海外巨頭卡脖子，但是在螢幕、拍照、快充等方面，國內智慧手機廠商已經走在了三星、蘋果的前面。

在技術為王的戰場中，中國廠商無疑再次拿下一城。