据EDN姊妹网站《国际电子商情》报道（《中兴将全球首发屏下摄像头手机，供应商可能有谁？》），8月12日，中兴通讯终端事业部总裁、努比亚技术有限公司总裁倪飞在微博上表示：“创新永无止境，梦想更进一步！我摊牌了，全球首款屏下摄像头智能手机，就是我中兴！”并附上配图，“我真的是二郎神”，似乎是将“屏下摄像头”技术比喻成二郎神的第三只眼“天眼”。
据悉，中兴手机即将推出的这一首款屏下摄像头5G智能手机，型号名称为“中兴A20 5G”。
在这之前，小米、华为、Vivo等多家厂商都曾扬言推出屏下摄像头手机，如今真正官宣的却是中兴。同时，在奔向全面屏的征途里，随着导航键、听筒、传感器、指纹识别模组等都被成功隐藏在了边框或屏幕底，唯独前置摄像头成为全面屏征途的最后一块终极障碍。
今天EDN就从技术角度探讨下，实现屏下摄像头的技术挑战是什么？市场上有哪些技术和解决方案？中兴A20 5G采用的技术又是什么？
据了解，屏下摄像头技术是将前置摄像头“埋进”手机屏幕下方，且“埋藏”摄像头的屏幕区域本身不仅可用于显示，也能从容应对自拍之类的场景，不需要特别在屏幕上为摄像头专门预留位置，也就进一步提升了屏占比。
这类技术或许很难用“革命性”来形容，但就技术研究方向来看，它足以成为一种趋势。
要将摄像头这类传感器隐于屏幕下方，就直觉来看，至少要求屏幕材料本身有透明或半透明属性。实际上，OLED和LCD屏幕都具备这种属性基础，但LCD因为有背光层的存在，且屏幕结构相对复杂、面板厚度偏厚、透光率也更难做高，所以LCD先天不具备隐藏传感器的优越性。
OLED有机发光二极管屏幕在结构上先天有着“半透明”优势属性。这类屏幕不需要背光和filter滤光片，其基板和ITO（铟锡氧化物）阳极一般是透明的，阴极虽然本身不透光，但当厚度达到相应程度时就呈现出半透明。在屏下摄像头之前，屏下环境光传感器、屏下指纹识别传感器等已得到成功应用。
OLED显示屏具备半透明和超薄的特点，屏下环境光传感器能顺利实现其功能。环境光传感器在手机上的价值，主要在于感应外界光线强弱，并动态调整手机屏幕亮度。实际屏下环境光传感器早在Apple Watch设备上就有利用，ams艾迈斯板代替很早就提供了这类方案。
不过在穿透屏幕的问题上，仍有很多实际问题需要解决。比如屏下环境光传感器需要解决精准的测光问题，解决光学串扰，以及屏幕本身在发光时，如何通过算法来抵消屏幕发光对于环境光侦测的影响等。
屏下摄像头在基本需求上，是需要将照片拍好看的。一般摄像头的光学镜头都需要特别设计，即便高透光率的OLED屏幕，挡在摄像头前方，实际也很难满足“拍好”的需求。这是屏下摄像头时至今日也仍未普及的原因。
所以实现屏下摄像头的主体，在“透过屏幕”的解决方案，以及如何通过图像后期算法来修正因为屏幕遮挡导致的画质损失。这是不同层级的厂商开始各显神通的时候。也是小米、OPPO率先公开研发屏下摄像头方案抓人眼球的原因所在。
就小米早前公开的资料来看，小米展示的“隐视屏”在前置摄像头区域，是个所谓的小“透明屏”，下面的示意图中提到了“透明阴极”和“透明阳极”，应该是在阴极和阳极的材料方面做了透光率提升，同时降低反射率，而且这部分也“充当镜片的作用”，那么可能还会有更多材料和结构选择上的优化。小米公司产品总监王腾表示，“显示效果还需要时间优化”，指的应该就是针对透光率及光学素质的损失，所需的后期算法优化。
实际从国家知识产权局官网查询可知，小米曾经在2018年11月申请过一项电子设备专利（申请公告号：CN208924293U），这项专利与屏下摄像头相关。不过此专利描述的方案更偏向于，一般情况下设备为全面屏显示，在自拍时，则通过马达移开摄像头上方的一部分显示区域。看起来，这项专利极有可能和小米当前公开的技术不一致。
就OPPO于去年6月申请的专利（申请公告号：CN108551505A）来看，其技术方案和小米的完全不同。OPPO在专利中将屏幕分成透光区域和非透光区域，这里的透光区域也就是前置摄像头所在区域——实际这个区域包含了“成像组件”和“投影组件”，这两个组件下方都设有驱动元件。驱动元件可控制两个组件的工作状态，当成像组件——也就是摄像头工作时，投影组件关闭，做到透光。在投影组件工作时，这部分就作为常规屏幕显示区域，与其它“非透光区域”一同显示屏幕内容。
OPPO在专利中将屏幕分成透光区域和非透光区域
这里还用到了微透镜技术，利用显示屏像素点之间的缝隙来实现光的通过，到达摄像头也就可以拍照了。专利中，摄像头上方的这部分屏幕，其像素密度也特别做了降低处理，像素间的间隙也就更大，使得更多光能够传统屏幕到达摄像头内部。
OPPO最要好的小伙伴vivo也有自己的一套，使用两种不同的材质打造一块屏幕，在屏下摄像头区域采用结构更薄、透光率更高的PMOLED屏幕，其余部分则使用正常的OMOLED屏幕。（专利号：CN109545833A）
魅族的方案则是在前置摄像头上方的一小块区域使用石墨烯屏，利用石墨烯屏高透明的特性，保证屏下摄像头的正常工作。（专利号：CN107734102A）
京东方的解决方法可以说是独树一帜，别人一块屏幕我两块屏幕，当需要使用前置摄像头时，直接在机身内部，通过机械结构将摄像头上方区域的屏幕移走，简单粗暴。（专利号：CN109561183A）
最后是华为，使用“显示屏+液晶调光膜+补光灯”的组合，配合图像传感器，通过电压调节来控制屏幕的透明度，从而给屏幕下的摄像头让出光线。除了显示屏，这种方法还能调节手机后盖的透明度，让你同时拥有透明屏幕和透明后盖。（专利号：CN109618029A）
除了这些国产厂商，国外媒体消息显示，苹果、三星、LG等国外厂商也在积极研发屏下摄像头，但技术细节还没有太多的公布。
虽然中兴A20 5G具体技术和方案倪飞并未透露，但有消息称其极有可能采用的是维信诺的屏下摄像头解决方案——今年6月8日，维信诺率先推出了全球首个可量产的屏下前置摄像头解决方案，并声称终端产品即将发布！方案应用新透明OLED器件、新型驱动电路和像素结构、高透明新材料。通过特殊的像素排列方式优化，消除了透明副屏和主屏之间的亮度差异、色域差异和视角差异，实现了批量交付。
据OLED产品供应商维信诺官方微信公众号消息，维信诺InV see屏下摄像解决方案发布，这是全球首个达到量产应用级别的屏下摄像解决方案。
该方案通过开发应用新透明OLED器件、新型驱动电路和像素结构、导入高透明新材料，达到了显示效果和屏幕透明度最佳平衡，呈现出更为优质的显示和拍照效果。
维信诺称该方案可实现如下体验：
同时，该方案采用全新的制程和封装方式，突破了量产工艺瓶颈，实现了批量交付。应用维信诺InV see屏下摄像解决方案的终端产品即将发布。
为了实现屏下摄像功能，首先要提高摄像区域（以下称为副屏）的透明度。这一次维信诺从屏体材料入手，选择了透明度更高的新有机膜和无机膜材料，并对膜层结构进行增透处理；优化了屏体的金属层结构——在副屏区域用透明导电层最大限度地代替非透明金属材料，而无法用透明导电层代替的金属层则采用全新材料，从而达到提升透明度和抑制衍射的双重效果。
在更新材料、优化结构的基础上，维信诺对副屏区域的干扰因素进一步“清空”，采用业内首创的驱动电路和像素结构设计，规避了像素驱动电路对摄像头的干扰，抑制了透明区显示走线和像素对前置摄像头的影响，大幅度提升前置拍照效果。
当然，除了在硬件上“锱铢必较”，前置摄像头的软件算法也可以对副屏区域的拍摄效果进行补足。维信诺通过与终端厂商的合作，在前置摄像头特殊算法的优化融合下，进一步消除了影响拍摄效果的衍射和炫光，抑制雾化效果，大幅提升照片清晰度和亮度，满足了日常自拍、视频通话等使用需求。
透明与显示本身就是矛盾的存在，任何一方的“偏科”都会让屏下摄像解决方案无法实现。为了解决这个挑战，实现两者间的最佳平衡，维信诺通过特殊的像素排列方式优化，明显弱化主副屏区域因透明度、分辨率等差异导致的分界线，让主副屏的边缘过渡更为自然，并通过创新型驱动方式实现主副屏显示同步。
除此之外，还让主副屏在观感上更加自然。通过新OLED器件的应用，消除了透明副屏和主屏之间的亮度差异、色域差异、视角差异，直观地提升了整个屏幕的显示一致性，带来更加整齐划一的全面视野。
官方称，多达数百个相关技术专利的加持，多代屏下摄像技术方案的探索与优化，多方产业链上中下游企业的协同创新，最终促成了维信诺InV see屏下摄像解决方案的诞生。
首款屏下摄像头手机就要来了，但是这对中兴和维信诺的影响却是不同的。
对于中兴来说，虽然中兴A20是首个屏下摄像头手机，但是这个技术没有得到市场的验证，所以很多用户会观望，并不会购买。另外，最近几年，无论是销量、设计，还是配置，中兴都缺乏看点。目前的体量和口碑确实也很难引起太多的关注。
而对于维信诺来说，这个消息则可能带来更大的利好。如今的维信诺已经成为多个品牌的供应商，比如小米、华为和荣耀以及中兴和努比亚，这都为它带来了不错的利润。再加上此次的新技术首发，必将增加其在屏幕制造方面的口碑和地位。
最后，我们还是期待这款新机发布后的表现吧。
责编：赵明灿
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