2月23日下午3点多,小米手机产品总监王腾在个人微博发表了一篇科普文章《谈谈全面屏形态下前置摄像头解决方案》,得到雷军转发并大赞“技术贴”。王腾详细介绍了目前行业中比较主流的三大类前置摄像头方案——机械运动类、屏幕内挖孔和水滴/刘海的优缺点。
以下为原文:
很多米粉都想知道小米9为什么用水滴屏,我给大家解释一下,也顺便简单介绍一下目前行业中几种前置摄像头的方案。
概括一下:目前行业中比较主流的前置摄像头方案分别是机械运动类、屏幕内挖孔和水滴/刘海 三大类。
弹出和滑盖,我们内部把它归为运动类,因为无论是弹出相机,还是滑出相机,相机功能都是通过运动形式实现的。电动弹出的基本原理是通过步进马达提供动力,通过传动机构推动整个相机模组升降。滑盖则是手动推动滑轨实现滑动,传统的方案多为弹簧滑轨,但是缺陷在于弹簧寿命有限;小米MIX 3则是创新性地采用磁动力滑轨,通过钕铁硼永磁铁提供磁力,滑动手感更清脆,使用寿命更长。
屏幕挖孔,在屏下相机未完全成熟前,屏幕挖孔可以作为追求极致全面屏的一种新的过渡方案。屏幕挖孔技术目前分为 通孔 和 盲孔 两个方向,目前主要是在LCD上,OLED做的比较少。盲孔方案在LCD屏幕最下层的背光层上挖孔,外部光线通过Cover Glass、OCA、Color Filter、液晶和TFT层最终到达摄像头。通孔方案则直接将Cover Glass之下的部分全部打穿,直接将摄像头直接放置在玻璃盖板之下。
刘海屏基本原理是切割屏幕,放入camera,从而减少上边框,提升屏占比。水滴屏算是刘海屏进化的一种,减少对屏幕的切割,放入小体积的camera。
优缺点分析:
弹出和滑盖方案:优点是能够做到极致全面屏,电动马达的机械方案有一定的科技感,缺点是这两种机械结构会增加整机厚度、占用机身内部堆叠空间,还有一点就是电动马达的噪声部分用户不太喜欢。这个我觉得大家会比较容易理解就不展开讲了。
水滴/刘海:相对于其他几种方案,刘海屏尤其是大刘海能为相机模组提供较大的空间,camera可以有更丰富的组合,实现比较复杂的功能,如iPhone的3D结构光,实现这个功能的代价就是大的刘海面积,也是大家吐槽比较多的影响美观度。水滴是刘海的一种演进,尽量减少开孔对美观的影响,确保前置Cam居中,视觉对称。
屏幕挖孔:具体原理参见图1和2,盲孔屏和通孔屏的主要区别是对LCD屏幕的打穿程度,盲孔只打穿背光层,因为不破坏液晶层,开孔周边的屏幕保护border可以做的比较窄,通常0.5-0.6mm,穿孔则是把整个LCD屏幕打穿,屏幕border需要做到1.0mm左右,所以大家看到Nova4的孔比三星A8S的孔视觉要窄。


盲孔的主要优点便是屏幕黑边小,视觉相对更美观,是一种新的形态;缺点有几个:
1、因为OCA、Color Filter、液晶和TFT层都没有挖穿,对透光率有一定影响,继而会影响前置的成像效果,
2、因为屏幕是个很精密的器件,盲孔相当于要把Cam顶在屏幕下方,对误差和结构可靠性的要求很高
3、LCD盲孔屏摄像头方向,去年我们的显示专家分析由于屏幕边上的遮光胶热胀冷缩等原因后,屏幕cell产生应力,可能会导致液晶在盲孔周围分布不均匀,会产生局部发黄的问题,这个问题随着时间推移可能会更明显。所以,显示专家强烈反对在这个阶段上挖孔屏产品,还需要继续研究解决方案。
通孔结构可靠性会相对较好也不会影响前置拍照效果,但缺点也显而易见,开孔区较大。算黑边 孔径目前市面上做到的盲孔大约在4.5mm左右(3.5mm孔径 左右各0.5mm border),穿孔大约在5.5mm左右(3.5mm孔径 左右各1mm border)。
小米9在立项之初考虑过所有的前置相机解决方案,也横向对比过所有方案的优势与不足。我们认为水滴屏是目前技术条件下,综合表现比较好(无明显不足)且用户体验相对舒适自然的解决方案,相信“爱科普”的友商会很认同,因为马上要上市的P30系列据说也是水滴屏。
运动式的弹出/滑盖有很多用户喜欢,我们也在做预研,希望未来能给用户更多选择。
屏幕挖孔是一种非常创新的解决方案,主流屏厂都在推广这个技术,小米也很早在研究,我们认为在当下这个时间点,除去用户体验的风险,最主要孔还是太大了,不够美观!小米去年立了项,也装了整机出来,最后我们觉得效果还是不太理想决定砍掉了,大家想看的话我可以找个样机出来。。。我们认为在孔径足够小(含黑边3mm以内)的情况下才会比较美观能接受,再加上UI交互的深度定制,屏幕挖孔方案才能提供更好的用户体验,未来有进展会给大家呈现。
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