實現“正面全都是螢幕”，可以看做是過去幾年智慧手機行業在產品形態變革方面的主旋律之一。為了實現100%全面屏，圍繞其誕生了諸如螢幕指紋，深度面容識別，螢幕發聲等一系列新的技術方案。
這些新的技術方案最終目的其實都殊途同歸，就是將手機正面與螢幕無關的元器件去掉或者隱藏起來，讓整個手機的正面能夠實現真正一覽無餘的“全面屏”。當相關的技術難題被一一解決之後，最終橫亙在終極全面屏前面的似乎就只剩下前置鏡頭了。
中興、小米相繼宣佈屏下攝像頭技術的訊息，無疑讓屏下攝像頭這項技術又離我們更近了一步。
實現量產並不容易
從實現“完美全面屏”的角度來看，去年比較流行的升降式前置方案算是一個相對成熟的路子。
不過在全面步入5G時代之後，升降式前置方案似乎在一夜之間全部消失了。究其原因，還是在於該方案存在許多難以解決的缺陷。比如龐大的結構佔用機身內部空間太多，影響手機續航；機械結構存在可靠性問題，同時也難以做到更好的防塵防水標準；增加了機身的厚度和重量，不便於手機“減重”等等。
於是，將前置攝像頭做到螢幕之後的想法自然就成為了行業下一個重點攻克的技術難題。
在過去的一年多時間內，先後有OPPO、小米、vivo等廠商展示過自家的屏下攝像頭技術。到了今年，先是維信諾這樣的上游供應商，後又是中興表示將正式釋出搭載屏下攝像頭技術的產品，而前兩天的小米更是宣佈自家的屏下攝像頭技術已經迭代到了3。0的版本。
如何將攝像頭隱藏到螢幕下方這個問題其實可以換一種問法：如何將螢幕做透明？
這其實在之前的小米透明電視的文章中我們就做過了科普，其實兩者之間異曲同工。將原本的前置攝像頭區域的螢幕，做成類似於小米透明電視的“透明螢幕”。相機在工作時該區域的螢幕能夠正常進入光線。相機不工作的時候，整個螢幕正常顯示內容。這樣就相當於將前置攝像頭“隱藏”進了螢幕內部。
背後的原理依然是利用透明畫素技術，將該區域參與顯示的一部分畫素做成“透明畫素”，實現該區域螢幕的透明化。不過和透明電視單純追求視覺效果不同的是，屏下攝像頭要保證足夠的進光量，完成日常的成像。因此透明畫素的數量就不能太少。理論上整個前置攝像頭區域的透光率越高，屏下攝像頭的成像效果也就越好。
所以除了驅動電路和畫素結構設計之外，還需要做一些材料、工藝層面的輔助措施。比如應該使用透明度更高的新有機膜和無機膜材料，並對膜層結構進行增透處理；儘可能在前置攝像頭區域用透明導電層最大限度地代替非透明金屬材料，提升螢幕的透明度，抑制光線的衍射。
除此之外，還有進一步最佳化前置成像演算法。要讓相機捕捉到更多的光線的同時，又能夠消除影響拍攝效果的衍射和炫光，抑制霧化效果，大幅提升照片清晰度和亮度。
要真正實現屏下攝像頭，其實是一個系統性的工程，其中的門道並不簡單。這也是為什麼OPPO、vivo在展示了相關技術之後遲遲沒有動靜，而小米也宣佈至少要在明年才能真正商用屏下攝像頭技術的主要原因。
天然存在的一個矛盾
也正因為相關技術的複雜性，屏下攝像頭方案一直以來都存在一些問題。
由於屏下攝像頭區域的螢幕一部分原本用於顯示的畫素被做成了透明畫素，這就造成這個區域的在解析度，透明度上和周圍的螢幕明顯的差異。由此帶來了兩個區域螢幕在顯示內容的亮度、色域和視角上的明顯差異。
這就是之前被大家廣泛詬病的“紗窗效應”，兩個區域的螢幕在顯示效果上的差異造成了攝像頭位置的螢幕在顯示內容的時候會出現網格化，畫素化的特徵。這樣原本的攝像頭區域在日常使用螢幕的時候就容易出現明顯的“穿幫”，影響手機整體的顯示效果。這樣的情況，在早期工程樣機上體現的尤為明顯。
鑑於這種屏下攝像頭帶來的顯示效果，我們給它取了一個名字：空氣劉海屏。
第二個問題其實就是對於前置成像的影響。雖然屏下攝像頭區域的螢幕能夠保證光線的進入，但畢竟其中一部分畫素參與了正常的內容顯示。由於這部分顯示畫素需要排布背後的驅動電路，無法做到透明，就相當於遮擋了一部分的光線。自然，屏下攝像頭在整體的進光量上和傳統的鏡組相比，打了不少折扣。
同時屏下攝像頭方案，還會帶來明顯的衍射和炫光問題。螢幕自身發出的光線，會對相機感測器的光線捕捉造成干擾。還有螢幕材質和鏡組本身因為材料不一致導致各種眩光問題，這些都會嚴重影響前置成像。
在之前的概念機上，這些屏下攝像頭機型普遍存在前置成像不清晰，不通透的現象，為了做到全面屏，大幅度犧牲前置成像，這明顯是不符合當前使用者的需求的。
其實可以看到，前面兩個問題本身就存在天然的矛盾：要儘可能降低“紗窗效應”，就需要提升正常的畫素數量。而由此帶來的透明畫素不足的問題，又會對前置成像效果造成影響。
所以要真正實現可用的“屏下攝像頭”方案，需要在這二者之間找一個平衡點。
不必誇大對市場的影響
小米這次展示的“第三代屏下攝像頭方案”倒是提供了一個新的思路。早期的屏下攝像頭技術的透明方案是“1+3”的模式，即在四個螢幕畫素中，只保留一個顯示畫素，其餘三個全部做成透明畫素。這樣一來，螢幕透光效果增加了，但由於犧牲了大量的有效畫素，攝像頭區域的PPI就會大幅降低，“紗窗效應”嚴重。
小米的做法是將原有的子畫素“做小”，然後將子畫素之間的間隙區域做成透明，方便光線透過。這樣做的好處就是在保證了一定進光量的同時，保留了足夠多的有效畫素。而每一個區域由於都保留了完整的RGB子畫素，並沒有因此大幅度損失畫面精細度。所以我們可以看到，在小米官方演示的影片中，其前置攝像頭被完美“隱藏”到了螢幕下方，沒有出現明顯的穿幫。
除了小米這樣在畫素排布技術上的創新之外，屏下攝像頭方案接下來還有一個演進方向就是材料技術。理論上，只要原本螢幕的透光率越高，光線折損就越少，自然屏下攝像頭就能獲得更多的光線。這樣一來，數量更多，面積更大的畫素就能夠用於正常的內容顯示，紗窗效應的問題也會隨之緩解。
據瞭解，當前的屏下攝像頭方案螢幕透光率約為30%，PPI為180左右（攝像頭區域）。而預計到明年年中，LG、三星等上游廠商會有透光率為60%左右，PPI為260的產品出現，這樣的顯示精度其實已經基本能夠滿足需求，屆時屏下攝像頭方案可能會實現真正意義上的成熟。
如果順利，我們可能會在明年的一些旗艦機型上見到屏下攝像頭方案的搭載。這對於那些喜歡全面屏的朋友們來說可能是一個好事情。但我個人認為，也不必過分誇大屏下攝像頭方案對於消費市場的影響。
100%全面屏其在顯示效果上和當前普遍存在的挖孔屏相比，其差異並不如當年的全面屏和非全面屏那麼突出。甚至在最能吸引消費者眼球的產品形態上，由於之前我們已經在升降式方案上實現了類似的螢幕形態，很多消費者可能會存在一定的“見怪不怪”的心理，並不會產生產品形態上的新鮮感。
而在螢幕形態方面，當前的已經商用的摺疊屏方案已經在一定程度上擺脫了機身對於螢幕顯示面積的限制。在能夠做到“200%顯示面積”的摺疊屏方案面前，即便是基於屏下攝像頭方案的“真全面屏”其顯示面積和產品形態的優勢並不明顯。
而要實現真正成熟，完善的屏下攝像頭方案，背後又需要更高的技術和硬體成本。可能還要犧牲掉一部分原有的前置成像以及螢幕顯示方面的優勢，這樣做是否值得，還需要打一個問號。
目前來看，屏下攝像頭技術看上去似乎很美好。它更像是一個螢幕技術方案迭代的必然結果，也更像是一個介於全面屏和摺疊屏之間的技術方案。接下來，可能會在諸如小米MIX4這樣的旗艦產品上見到該方案的商用。但這項技術是否能夠全面普及，更多地還是要持觀望態度。
