屏下指纹已普及为何屏下摄像头还不能普及,屏下指纹手机
伴随着厂家对手机屏占比、全面屏的追求，目前已经正式量产的智能手机在前置摄像头设计上有齐刘海、美人尖、升降式摄像头和挖孔屏几种设计方式，其中升降式摄像头是目前最贴近真
伴随着厂家对手机屏占比、全面屏的追求，目前已经正式量产的智能手机在前置摄像头设计上有齐刘海、美人尖、升降式摄像头和挖孔屏几种设计方式，其中升降式摄像头是目前最贴近真全面屏的设计，只不过设计上的不足就是增加了手机厚度和重量。
其实在这几种前置摄像头设计外，还有一种前置摄像头设计早在几年前就被厂家所提出来，但却一直未能正式应用，这就是屏下摄像头，为什么屏下指纹都已经普及开来，而这么多年过去了，屏下摄像头却还没有普及开来？ (下图为中兴Axon30)
首先一点我们要搞清楚，屏下指纹解锁与屏下摄像头有本质的区别，它并没有屏下摄像头对成像的高要求，它只是利用超声波、光学等穿透技术并通过屏幕玻璃来完成指纹识别，简单来讲与屏下摄像头并没有太大的可比性。
不过话说回来，屏下摄像头却还没有普及开来？是技术不行还是其他原因？
说技术不行不算对，但也不算错，为什么？因为已经有厂家将屏下摄像头正式应用到了手机中，也就是说部分厂家已经有了足够的技术积累，但同时屏下摄像头技术也并没有成熟，会存在某些方面的问题。
屏下摄像头技术需要核心解决的问题有两个：
一是如何确保透光率来保证摄像头的成像效果。
一般来说，手机只要采用高透明屏幕材料即可解决光线透过屏幕到达摄像头的问题，但在光线透过屏幕的同时，必然会出现光学干扰、衍射、等外接因素的干扰，导致拍摄图片出现雾化、清晰度降低等问题。
二是如何确保屏幕的成像效果。
既然手机采用了高透明屏幕材料，那么对应摄像头区域的屏幕部分势必会与主屏幕存在亮度、色域、视角等方面的差异，这就需要厂家来实现屏幕透光率与屏幕显示之间的有效平衡。
简单来说，屏下摄像头需要解决的问题就是保证成像效果的同时，也要确保屏幕在显示效果方面的统一性，这对于厂家的设计能力和软件开发能力都是一个很大的挑战，可能厂家会需要很长时间才能克服这些困难。
另一方面，我个人感觉用户对屏下摄像头设计的需求并不大，很多人也是认为屏下摄像头技术并没有成熟，屏下摄像头手机目前仍算是厂家用来营销的噱头，除了让屏幕观感更具冲击力外，其他也没有什么值得关注的地方，所以目前也不会购买屏下摄像头手机。
不管如何，在没有更好解决方案出来前，屏下摄像头设计会作为众多厂家实现全面屏的首选解决方案，一旦厂家克服目前存在的困难，那么屏下摄像头手机自然会实现量产。
为什么屏下摄像头还是没有普及？
屏下摄像头作为手机全面屏的最佳解决方案，自从小米和oppo去年拿出样机后，引发了许多网友的持续关注，可是已经过去了半年的时间，屏下摄像头不仅没有普及上市，甚至连一点信息都不再有了，厂商就好像忘记了这一项技术一样。面对网友对屏下摄像头的关心，今天，卢伟冰发微博公开解释屏下摄像头不成熟的原因。卢伟冰说网友非常关心屏下摄像头技术（CUP: Camera under Panel）在手机上的应用，在不牺牲空间的情况下从而达到真正全面屏的效果，但目前的技术实现还有很多困难。
简单来说，就是屏幕的PPI和透过率的矛盾。目前的屏幕PPI大约在400左右，而PPI在这个水平，相机中光的透过率是很低的，这样就严重影响了拍照效果。如果把PPI降低，提高透过率，就会出现显示区域的PPI和整个屏幕的PPI差距很大，从而出现显示区域有色块等现象。所以，以目前的技术能力，无法找到兼顾显示效果和相机效果的有效方案。虽然小米在2019年就发布了基于CUP的技术DEMON，但离达到量产效果还是有距离。
因此我们想见到屏下摄像头的大规模普及应用，可能还需要等很长时间不过整个产业都在努力，相信未来一定可以克服这些困难，将屏下摄像头量产。你喜欢的全面屏解决方案是什么呢？
屏下摄像头，为什么不受待见了？
全面屏技术出现后，打造 100% 屏占比的手机成了各品牌努力的共同目标，在这几年里，我们看到手机正面按键完全消失，通话听筒被巧妙隐藏，但唯有前摄像头变成为「钉子户」一般的存在。实际上，中兴早在两年前就成功推出了屏下摄像量产机，但遗憾的是直到今天，这一技术还没有普及开来，甚至没有得到消费者的认可。iPhone X 发布后，全面屏技术进入了一段非常激进的发展时期，当时手机厂商们为了把「额头」去掉，纷纷推出刘海屏和水滴屏的解决方案，但那时消费者还难以接受异形屏幕，所以手机厂商们想到了最简单粗暴的方法，把前摄从屏幕上「扫地出门」。
2018 年 6 月份，蓝绿两厂先后推出了 vivo NEX 和 OPPO Find X，这两款手机采用了机械式升降结构，把前摄模组藏到了手机内部，需要时再通过机械运动的方式升起，如此一来，屏幕上便不存在任何开孔，也就实现了真正的全面屏。这种思路很快得到认可，之后大获成功的 Redmi K20 和 K30 系列就沿用了很长时间，并把「真·全面屏」当成了最大卖点。
如今再次回顾起来，你会发现当时实现「真·全面屏」的方式还有很多，除了弹出式前摄之外，小米 MIX 3、荣耀 Magic 2 和联想 Z5 Pro 还想到了滑盖全面屏这种复古的方案。
有些手机厂商则更极致，它们完全取消了前摄，比如努比亚 Z20 为了保证正面全面屏，在机身背面又加了一块小屏幕，以供自拍和其他场景所需。还有一款比较冷门的三星 A80，利用了翻转摄像头的设计，形态变换更加巧妙，需要时将后摄转到正面即可。
可惜机械式解决方案并不完美，首当其冲的是对机身重量和结构的影响。以小米 MIX 3 为例，虽然只是一部 6.4 英寸的 4G 手机，但重量却达到了 218g，甚至比今天的 游戏 手机还要重。另一方面来说，机械式结构也更容易出故障，而且增加了后期维修的难度和成本。除此之外，体积较大的前摄模组也严重挤压了后摄元器件的排布空间，这与之后大力发展影像的趋势是背道而驰的。因此在不久之后，这些「真·全面屏」的手机很快便退出市场了。
不过有意思的是，直到今天还有一些用户会怀念升降式摄像头，倒不是完全因为「真·全面屏」的形态，反而是由于一个「无心之举」。因为升降式的特殊设计，手机在调用前摄时必须将摄像头升起，所以当某些软件想要偷偷调用摄像头时，这些「偷拍」行为就会暴露无遗，而对于用户来说，升降摄像头可谓是从物理层面保护了个人隐私。
进入 2019 年，刘海和水滴逐渐进化成「挖孔屏」，当前摄模组变得越来越小后，将其隐藏到屏幕下面似乎具备了一定的可行性，于是「屏下摄像」被寄予的期望越来越高。简单来讲，屏下摄像技术需要攻克的难点有两个，「屏下」即把屏幕变透明，「摄像」就是取景成像，而当屏幕变透明后，摄像的问题自然也就迎刃而解了。
首款打孔屏手机 三星 A8s
透明屏幕乍一听是「黑 科技 」，但它的原理其实很好理解，在生活中就能找到相似的案例。在许多地铁车门的玻璃上，我们经常会看到一种布满细密打孔的广告贴纸，一面是纯黑色，另一面则印有广告图案。当我们从车门外看时，可以透过贴纸（纯黑色面）大概观察到车内情况，而从车厢内看时，又能清楚地看到广告图案。
这种贴纸被称为「单透贴」，它形象地还原了手机 OLED 屏幕的工作原理，贴纸上的图案就相当于 OLED 屏幕上无数个发光像素点。当贴纸上的打孔越多，图案面积就越小，也就代表屏幕上的像素密度越低。屏下摄像区域对应的屏幕就是利用了这种特性，当显示黑色时（屏幕不发光），就相当于从车外透过贴纸（纯黑色面）看车内，由于布满无数开孔，又没有其他色彩信息干扰，所以屏幕透明度自然就提高了。
在屏下摄像区域的屏幕上，手机厂商降低像素密度的方法大体有三种，一种是减少像素点数量，另一种是缩小像素点面积，还有一种是改变像素排列的方式。不过，这样做虽然能使透光率增加，但也降低了屏幕分辨率，而手机屏幕是一个整体，不能因为小小一点而牺牲整体，所以考虑到其他区域的显示效果，如今屏下摄像手机的屏幕就变成了一点+一面的组合，更像是两块屏幕的「拼接」。
首款量产的屏下摄像手机是 2020 年 9 月发布的中兴 Axon 20 5G，在此之前，OPPO 和 vivo 两家厂商也推出了相关的概念技术，OPPO 首先在 2019 年 6 月份发布了屏下摄像展示机，vivo 紧随其后推出了 APEX 2020 概念机。但这些初期机型的效果并不出色，从「单透贴」的例子中就能发现，它严格来讲其实是「半透明」的，而对应到手机屏幕上就成为了「纱帘效应」，显示浅色画面时尤为明显。
另一方面，由于纱帘的存在，其透光率肯定不如完全透明玻璃，因此必然会影响到拍照效果，出现偏色、模糊、眩光等问题，以当时的中兴 A20 5G 为例，它的自拍效果就很难让人满意，画面涂抹感比较严重，就像在摄像头上抹了油。如今回过头再来看，中兴推出屏下摄像手机时，正逢中兴品牌重新起步，屏下技术的营销意味其实要大于产品本身，而当时的 OV 两家也正面临着品牌转型，推出相关概念技术也更像是一种「秀肌肉」的表现。
时间回到现在，虽然屏下摄像已经走过四个年头，但搭载这一技术的手机依然不多见，除了中兴阵营以外，真正推出量产机型的只有小米一个，而 OPPO 也只是在去年再次推出了技术展示机，依旧没有落地量产，至于一向稳妥的 vivo 也许在今年才会推出相关产品。
小米 MIX 系列对「真·全面屏」的追求是刻在骨子里的，MIX 3 的机械式方案落败之后，押宝屏下摄像成了唯一选择，但一等就是三年，直到去年夏天才推出了屏下摄像的 MIX 4。在 MIX 4 上面，小米联合华星光电共同研发屏下技术，整体效果确实是目前表现最好的。技术层面，MIX 4 先是在屏下区域采用了「微钻排列」的像素排列方式，本质上是通过缩小像素面积来增强透光性。除此之外，MIX 4 还重新设计了屏幕驱动电路，然后改用了透明材料制成的连接导线，硬件设计相当复杂。
就实际效果而言，小米 MIX 4 屏下区域的纱帘效应确实降低了许多，正常角度难以感知，与整块屏幕的统一性也很强，而从自拍表现来看，虽然依旧不算出色，但也属于屏下机的正常水准。然而，小米 MIX 4 却没有想象中那么受欢迎，其最大的硬伤还是屏幕，由于要匹配屏下区域的分辨率，小米 MIX 4 只好选择 1080P 分辨率的屏幕，这样的规格对一部高端旗舰就有些寒酸了。客观来讲，小米确实在屏下技术上付出了很大代价，但从整体产品角度来看，这更像是「捡了芝麻、丢了西瓜」的做法。
小米 MIX 4 屏下区域显示完美（圆环为贴膜边缘）
实际上，随着近年来产品的不断成熟，消费者的态度也发生了转变，从初期排斥异形屏幕，到现在逐渐可以接受，甚至还愿意为此换取更多功能。比如一直依然坚持刘海形态的 vivo S 系列就非常畅销，因为它在刘海上配备了更好的前摄 CMOS，而且还加入了前置补光灯，有着强大的自拍表现。由此可见，消费者对于功能性需求或许会更高一些，如果在屏下摄像与更好的自拍表现，或者屏下摄像与 2K 屏幕之间做取舍，我相信大多数人会选择后者。
不过，屏下摄像技术换个舞台也许会更合适，在今年的红魔 游戏 手机 7 Pro 上，我们第一次见到屏下摄像出现在 游戏 手机上。 游戏 手机是一个小众品类，对应的群体也是比较特别的用户，他们可能不太在乎自拍效果，但对屏幕完整性有着很高的要求，所以许多用户都表示，屏下技术终于在 游戏 手机上找到了合适的位置。可以说是「方向对了」。
对于大多数用户来讲，高素质前摄其实是非常重要的功能，从 iPhone 4 首次加入前摄并支持 Facetime 开始，我们的日常生活已经离不开自拍、视频电话、人脸识别等功能，因此屏下前摄在达到「好用」程度之前，将很难成为未来的主流。好在从今年开始，在屏下摄像上钻牛角尖的厂商也越来越少了，大多数只是当作「实验室技术」来展示实力而已。
屏下摄像技术从出现到如今已经发展了几年，很明显可以看出，它的效果并没有让消费者满意，市场趋势也没有达到厂商预期，相比起来，如今厂商们更愿意向折叠屏产品发起冲击，我也更相信折叠屏会是未来的一个重要品类，而且当屏幕越来越大之后，大家对于屏幕上的「小黑点」或许就不那么在意了。
本文作者：刘宗岳
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