到底什么才是一塊完美的手機屏幕?
對于這個問題，每家廠商都曾嘗試給出不同的答案。但有意思的是，每到一個時間節點，大家就會共同追逐某種特性或技術。
比如曾經的全面屏、高刷新率，今天的屏下攝像。
屏下攝像技術從某種角度來說更像是全面屏技術的一種延續，讓全面屏變得更加“完美”，沒有打孔、沒有水滴、劉海。
7 月 27 日，中興第二代屏下攝像手機中興 A30 發布;8 月 10 日，小米首款屏下攝像手機小米 MIX4 發布;8 月 11 日，三星 Galaxy Z Fold3 同樣采用了屏下攝像技術，但“紗窗”效應明顯引起了不少人吐槽。
全球手機銷量排名前二的廠商都已經量產了屏下攝像手機，而且還用在了主力旗艦機上，是不是說明，屏下攝像技術已經初步成熟?
從 2019 年各種展會上廠商們大秀屏下攝像黑科技的“1.0”到去年中興首次量產屏下攝像技術的“2.0”，再到今天小米、三星接連量產落地，屏下攝像之戰，正邁入“3.0 時代”，從“一枝獨秀”變為“三國殺”。
中國經營報報道稱，有分析機構預測，2025 年屏下攝像手機將會占據全球智能手機出貨量的 45%，屏下攝像將成為主流手機屏幕形態。
從屏下攝像技術初露鋒芒到如今規模落地，在每個技術關鍵節點，智東西都做了深入解讀(《OPPO 小米互掐，三星黃雀在后!一文看透屏下攝像頭暗戰》、《小米中興大戰屏下攝像，蘋果三星坐等被吊打?》)。
此次屏下攝像手機密集發布背后，實現屏下攝像到底需要哪些關鍵技術，國內屏幕產業鏈又有哪些技術突破，從而“吊打”三星?都是值得深入探求的問題。
01.小米、中興、OPPO 三家方案“撞臉”，搞定屏下攝像分幾步?
從 2019 年到 2020 年上半年，小米、OPPO、vivo 三家在屏下攝像技術上爭得火熱，結果去年 9 月，中興 A20 發布“截胡”，其成為了全球首款量產的屏下攝像手機。
不過中興 A20 作為第一代產品，屏下區域顯示效果還不盡人意，分辨率較低，有一定的“紗窗感”。
當時關于屏下攝像技術的討論有一個很顯著的特點，就是各家都處于探索階段，給出的方案也不盡相同，不過核心的問題只有一個：如何在提升透光率的前提下兼顧顯示效果?
今年，不論是中興、小米、OPPO 都再次交卷，而三星也首次給出了自己的解決方案，可以很明顯的看出，除了三星，國內三家廠商都采用了極為相似的思路。甚至看了他們的方案后，我一度有種“撞臉”的感覺。
他們的屏下技術突破都集中在屏幕像素排布、屏幕驅動芯片、屏幕電路排布和拍照軟件算法這四個方面，并且技術思路也基本一致。
拍照需要光，越多越好，所以屏下攝像的主題就是“提升屏幕透光率”，讓藏在屏幕下面的那顆相機傳感器可以接收到更多光線。
在像素排布方面，由于屏幕上一個個像素都是不透光的，所以在屏下攝像技術發展早期，廠商們的思路主要是減少屏幕像素數量，從而增加透光率。
但這樣做的弊端顯而易見，阻擋光線的像素少了，但負責顯示的像素也少了，顯示效果就大打折扣。
所以今年廠商們普遍采用的方案都是在保持原有像素數量的基礎上，減小每一個子像素的大小。也就是說，讓像素之間的“空隙”增大，從而透過更多光線。
非常“巧合”的是，中興、小米和 OPPO 都宣稱自家方案的屏下區域像素密度達到了 400PPI，可以達到跟非屏下區域幾乎相同的顯示效果。
在這里，廠商們幾乎都提到了“物理像素密度不變”這個點，簡單來說，就是屏幕分辨率不降低。
但實際上，雖然數量沒變，但大小卻變小了，更小像素的顯示效果必然是與標準像素的顯示效果有差距的。
就像 10 個 50W 的燈泡和 10 個 5W 的燈泡做對比，雖然都是 10 個燈泡，但亮度一定是有差異的。
如何解決這個問題呢?這也就帶出了三家廠商方案的另一個相同點，他們都為屏下區域的屏幕專門配置了一顆獨立驅動芯片。
通過專門的驅動芯片來驅動這些特殊的“小像素”，讓他們達到跟周圍標準像素更接近的顯示效果。
也就是說，中興、小米、OPPO 方案下的屏下攝像手機，其實都搭載了“兩塊屏幕”，一塊常規、一塊屏下，而兩塊屏幕分別搭配一顆驅動芯片。
除了像素排布和獨立驅動芯片，中興、小米和 OPPO 也都對屏下區域的電路排布進行了優化。
點亮每一個像素都需要通電，也就需要電路與像素連通。而電路是不透光的，所以三家廠商的思路無非有二：讓電路排布更簡潔或者采用更透明的電路材料。
小米和 OPPO 同時應用了這兩種方式，中興則是側重于讓電路排布更加簡潔。
值得一提的是，小米、OPPO 和中興三家方案有些區別的一點是屏幕材料的選擇。中興明確提到了他們的屏幕中，有 7 層采用了“高透材料”，其中 3 層采用了特殊工藝。
小米和 OPPO 幾乎只在電路方面提到了透明材料的使用，但其他屏幕材料并沒有過多提及有新的改變。
其實初期廠商們曾經嘗試過采用透光率更高的各類 OLED 屏幕材料，但“更透明”的 OLED 屏幕材料，其顯示效果終究不如標準 OLED 材料來的好。
這也是最終廠商們普遍選擇“寧可減小單個像素大小，也不愿在像素本身的材料上做過多改變”的主要原因之一。
當然，除了上面這些硬件、材料、結構設計方面的突破，軟件算法也是屏下攝像技術實現的關鍵一環。
物理設計上的突破提升了進光量，而軟件算法要做的，就是解決后半段工程：在這個進光量基礎上，如何讓照片更好看。
為此，各家廠商都推出了自己的算法，而這些算法都有一個明顯的共同點，就是“畫質增強”。因為光線不夠，初期成像信息不足，所以需要算法來進行“補充”。
算法負責讓芯片得到那些他“沒有看到”的光線信息。
比如色彩的準確性、圖像的細節紋理表現都需要算法協同才能實現良好的效果。
屏下攝像要面對“魚和熊掌不可兼得”的問題，顯示效果和拍照效果需要權衡取舍。
總體來看，小米、中興和 OPPO 的屏下攝像方案都更加側重于保證顯示效果。也就是力求避免屏下區域“看著別扭”、“突兀”、“難看”這樣的效果出現。
讓消費者有“無感”的體驗。
而拍照效果方面，目前來說主要是通過后期算法進行打磨優化，減少進光量少、屏幕結構衍射等因素帶來的影響。
可以說，當下國內的屏下攝像方案，已經做到了較強的可用性。
02.三星再秀 OLED“黑科技”
相比之下，三星這次的屏下攝像方案側重點與國內廠商有所不同。
三星上周剛剛發布的新折疊屏旗艦 Galaxy Z Fold3，其內屏右上側放置了一枚屏下攝像頭。
從實際觀感上來說，其“紗窗感”是十分明顯的。尤其是在淺色背景下，屏下攝像頭的位置“暴露無遺”。
從屏下攝像技術來說，三星 Galaxy Z Fold3 的發布有些“生不逢時”，前面中興、小米和 OPPO 剛剛展示完方案，恰好這三家的方案更側重于顯示效果。
這就讓不少消費者看完三星屏下攝像方案后紛紛開始吐槽，表示三星這次著實被國內廠商“吊打”了一把。
要說三星在手機屏幕領域受氣?這可能還真是不多見的一次。
當然，根據目前曝光的三星 Galaxy Z Fold3 屏幕像素排列方案來看，三星采用的是一種“低密度大像素”的方案。
屏下區域的紅、藍、綠子像素通過特殊的排列組合方式被“打包”成一顆“巨型像素”，而每個巨型像素之間的間隔非常大，從而提升屏幕透光率。
目前這種方案單從顯示效果來看是要明顯落后于國內三家廠商的，而其在功耗、壽命等方面是否“更優”，暫時還沒有看到官方相關披露。
知名數碼博主冰宇宙曾透露，三星的屏下攝像方案透光率可以達到 40%，而小米第三代屏下攝像方案的透光率則為 15% 左右。
相比之下，顯然三星方案具有實現更好自拍效果的進光量基礎。但事實證明，三星 Galaxy Z Fold3 的自拍效果甚至還要略遜于中興、小米等廠商的屏下攝像手機。
不過，三星這次僅采用了一枚 400 萬像素前置鏡頭，后續如果搭配更好的傳感器并進一步優化算法，應該還有較大提升空間。
退一步說，三星 Galaxy Z Fold3 作為一款折疊屏手機，可以通過后置鏡頭和副屏的配合實現更高素質的自拍，內屏自拍的重要性好像也顯得不那么重要了。
就在昨天，三星公布了自己最新的 OLED 屏幕技術，名為“Eco² OLED”，據稱功耗可以降低 25%。并且該技術已經用于三星 Galaxy Z Fold3 內屏。
在這項技術中，三星通過一種新的面板層壓結構阻擋了外部光線反射，并用這種層壓結構替代了 OLED 屏幕中的核心材料偏光片，讓屏幕透光率提高了 33%。
可以看到，在屏幕核心技術領域，作為全球 OLED 市場毋庸置疑的霸主三星，其研發能力依然不容小覷，一些前沿材料的突破仍然要看三星。
看到差距，也要肯定成績。不論如何，在屏下之戰 3.0 的這場“揭幕戰”中，單從屏下區域的“隱藏效果”來說，國產屏企著實給三星屏“上了一課”。
03.新機為何“扎堆落地”，屏下攝像真的“成熟”了嗎?
在中興、小米、三星屏下攝像旗艦機密集轟炸八月手機市場背后，為什么廠商們這次在時間選擇上這么“默契”，或者說扎堆發布?是我非常關注的一個問題。
手機產品中某個新特性的出現，往往跟上游產業鏈中的技術進步是密切相關的。
比如手機存儲性能的大幅提升就是因為 LPDDR5 內存和 UFS 3.1 閃存硬件的量產落地，而手機長焦拍照性能的大幅提升則是因為潛望式長焦鏡頭模組技術的廣泛應用。
在屏幕領域，這一點體現的也尤為明顯，比如屏幕材質的升級讓屏幕實現更高的峰值亮度和更好的色彩表現。
在手機終端廠商們的 PPT 中，我們也可以看到，此次屏下攝像技術的落地，與屏幕企業的技術突破也密不可分。
屏下攝像技術，主要牽涉到的部件就是屏幕，雖然終端廠商都宣稱是“聯合研發”，但有業內人士告訴智東西，其實屏幕廠商參與的部分還是要多于終端手機廠商的。
畢竟屏下攝像的重點還是在于屏。
根據業內曝光信息來看，目前中興 A30 系列屏下攝像手機采用的是維信諾的屏幕方案，小米 MIX4 采用的是 TCL 華星光電的方案，而 OPPO 展示的屏下攝像技術采用的是京東方的解決方案。
在與某位國內屏幕龍頭企業人士交流后我得知，在這一波屏下攝像頭落地潮背后，屏幕制造和軟件算法技術的改善和突破是主要的驅動因素。
前文提到了很多屏下攝像方案的優化技術點，比如小像素、獨立驅動芯片、透明電路排布，而這些技術實際上都需要在屏幕廠商的產線上真正“做出來”，才能實現最終的量產。
這背后需要生產設備、生產工藝的配合，也需要大量研發上的不斷試錯、調教。
而在關鍵的軟件算法調教方面，終端廠商也是無法獨立完成的，需要跟屏幕廠商甚至鏡頭廠商聯合調教，同時每一個設計的細節調整會造成怎樣的實際影響，都需要屏幕廠商和終端廠商的緊密協同配合。
目前，國內屏幕產業的主流玩家，包括京東方、TCL 華星光電、維信諾、深天馬、和輝光電等，都早已開展了屏下攝像技術的相關研究。
其實從 2018 年開始，國內屏幕玩家就已經開始推進屏下攝像技術的研究，在 2019 年、2020 年的各類重要屏幕展會上也多有國內屏下攝像方案亮相，經過三年多積累，今年終于開始集中量產落地。
其中京東方、TCL 華星光電和維信諾在 AMOLED 屏幕領域走的更快一些。而深天馬則將重點放在了 LCD 屏下攝像技術上，并且已經在一些行業展會上展示過了自己的 LCD 屏下攝像解決方案。
有天馬相關人士告訴智東西，他們現在將主要精力放在了 LCD 屏下攝像上，目標是 2500 元左右的整機市場。
不論是 AMOLED 屏幕還是 LCD 屏幕，我們都能看到，屏下攝像技術毫無疑問已經成為了屏幕領域的關鍵趨勢技術之一。
04.自拍效果有待提升，屏下攝像技術才剛剛“上道”
屏下攝像技術從走入大眾視野至今不過兩年多時間，手機發布數量也僅有四款。盡管當下屏下攝像技術討論的熱度頗高，幾款國內屏下攝像手機的初期市場反饋也不錯，但不可否認，屏下攝像技術仍然處于發展初期階段。
在初步解決了“紗窗”問題、“自拍模糊”等問題后，屏下攝像技術也算是剛剛“上道”了。
不過從小米 MIX4、中興 A30 和三星 Galaxy Z Fold3 的實際自拍樣張中我們也可以明顯看出，目前屏下攝像技術在優化前置拍照效果方面仍然有較大提升空間。很典型的，屏下前置自拍目前還無法處理一些背景中的“高光”物體，比如電燈或者亮度較高的光源，會有明顯的光斑，也就是光線衍射造成的影響。
另外，人物的皮膚細節、物體表面的細節紋理對于屏下攝像技術來說仍然是比較大的挑戰。
可能正如雷軍在發布會上說的那樣，“如果你真的追求極致自拍，我還是建議你選擇打孔屏手機。”連雷軍都這么說了，也可見這個問題有多么凸顯。
TCL 相關人士告訴智東西，屏下攝像技術目前提升空間很大，仍然稱不上“成熟”。
在屏下攝像技術發布后，我也了解身邊一些普通消費者對于屏下攝像技術的看法。在有些人看來，手機之所以搭載了前置攝像頭，其核心屬性就是自拍，就是要拍出好照片，或者快捷的完成前置人臉解鎖。
而屏下攝像技術，不但讓自拍的效果變差了，還讓人臉解鎖變得不靈敏了，有些得不償失。
也有一位資深數碼愛好者告訴我，他認為屏下攝像技術就是廠商們在前沿技術領域的一種探索，追求“完美”屏幕顯示的一次嘗試，雖然目前來看還不夠完美，但的確是一種有價值的探索。
05.結語：屏下攝像遠不是終點
屏下攝像技術經過兩年多發展，從概念到首發，再到多家主流廠商量產，已經步入了 3.0 時代，屏下攝像手機已經在顯示效果和拍照效果上初步找到了一個平衡點，并具備了較好的可用性。
從屏下攝像技術的發展中我們也能看到，國內廠商在屏幕領域新技術的推動、應用方面，甚至已經走在了傳統屏幕巨頭三星、LG 的前面，國內終端廠商的采納也會進一步推動技術的迭代進步，形成良性循環。
手機屏幕作為當下人機交互的核心入口，其形態的探索從未停止，折疊屏、屏下攝像接連落地。更大的屏幕、更完整的屏幕、更好的顯示效果永遠是市場追逐的方向，屏下攝像是一次大膽的嘗試，但一定還會有更驚艷的屏幕技術在等著我們。
