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为什么打造 iPhone 屏下摄像头更难？

发布于：2024-06-21 编辑：匿名来源：网络

苹果每新一代发布后，总会有两种热烈的讨论。

一是对当前一代产品的尖锐点评，二是对未来三代iPhone的大胆预测。

iPhone 15 上架六个月以来，屏下摄像头成为众多新闻媒体关注的焦点。

前段时间，Macrumor 爆料称，苹果在韩国的供应商已经开始开发智能手机的屏下摄像头。

另一方面，有网友立即指出五年前就有过类似的传闻。

我们不知道何时会看到图中所示的 iPhone，但在我们看到之前，我们知道争论将会继续下去。

与安卓将前置摄像头做得越来越小，甚至抢着尝试“真全面屏”解决方案相比，苹果就像是坐在场边的观众，在同一时空，却没有参与其中。

游戏，并且仍然远离游戏并粘在屏幕上。

顶部那个黑点。

要了解苹果为何没有推出万众期待的屏下镜头，我们首先要澄清一个问题：为什么前置模组对苹果如此重要？家具越多，房子就越大。

苹果的刘海里其实藏着一个秘密。

前置模块包括“红外镜头”、“洪水感应元件”、“扬声器”等8个传感元件，从这个角度再看一遍，似乎就能理解齐刘海的存在了。

红外镜头、点阵投影仪和前置摄像头是苹果坚持保留大模组的根本原因。

尽管iPhone 15全系列采用了更短的“智能岛”，并且很多传感器都进行了重新排列，但这三兄弟仍然站在“岛”的中心。

iPhone对于摄影一直有着自己独特的理解。

评测网站DXOMARK将iPhone 15 Pro Max在“自拍效果”方面连续两年位居榜首。

即使是去年的14款，依然能够做到今年所有新机中最好的。

取得了并列第二名的优异成绩。

▲ 图片来自：DXOMARK iPhone 的纸面数据从来都不是最好的，但在所有摄影评测的横向对比中，总是少不了苹果的影子；它的照片风格并不是最讨喜的，但自然的成像效果在各大榜单上颇有亮点。

在这个线上互动日益频繁的时代，自拍直播、视频通话、在线会议都需要前置镜头的参与。

因此，iPhone将前置摄影的权重放在了很高的位置。

“红外镜头”和“点阵投影仪”这对孪生兄弟融合成苹果生态系统的看门人——Face ID。

经常听到苹果用户抱怨 iPhone 的电池寿命和信号，但很少听到有关苹果安全性差的传言。

这得益于苹果对安全验证的深入参与。

Face ID早在2018年就加入了苹果生态系统，与此同时，iPhone也彻底放弃了其主导的Touch ID。

人脸识别的安全性是指纹解锁无法比拟的。

“3D结构光双摄”的解锁过程解释起来有点尴尬，所以我们只简单介绍一下关键部分。

“支付级”人脸解锁是对Face ID最大的褒奖。

即使是财政部也可以放心依赖所提供的技术。

当然，还有一些难以逾越的门槛，“点阵投影仪”就是主要贡献者之一。

不可见的IR Dot通过镜头投射到人的脸上，在脸上形成30,000个点阵列的三维模型。

通过红外镜头扫描虚拟面具，与手机中的点阵信息进行匹配，确认解锁者。

是机器的主人吗？面部信息实际上比指纹解决方案安全20倍。

使用相同的指纹解锁手机的概率是五万分之一，而使用 Face ID，这个概率会缩小到百万分之一。

经过多年的面部识别升级，用户在佩戴口罩、眼镜、帽子的情况下也可以使用，但带有假脸甚至1:1人脸模型的照片则无法解锁。

为了防止主人在睡觉时被他人拿着手机强行解锁，Face ID还加入了“注意力检测”技术。

只有当机主的注意力落在手机屏幕上时，iPhone才会识别解锁命令。

即可进行上述解锁过程。

美观、全面屏等特点，都是在“安全”和“形象”面前可以妥协的项目。

苹果的固执将让刘海和丸子一直存在，直到它遇到“完美”的屏下技术。

不过，苹果专利网站上接连曝光的几项专利似乎已经让我们看到了距离真正的全面屏还很遥远的一些迹象。

堵住差距的三大玩家是中兴、小米、OPPO、三星等，均推出了屏下摄像头。

虽然他们对这项技术的叫法不同，但实现“镜头消失”的底层逻辑是相似的。

由于OLED发光材料是不透明的，如果想要能够看到屏幕并让镜头看到屏幕下方的我们，就需要增加屏幕在前置镜头区域的透光率，无论是就是让像素之间的差距变大，或者扣除一些像素。

最终的效果是光线能够顺利地穿过缝隙，进入镜头。

苹果也采用同样的原理来设计屏下镜头，但与之前的厂商相比，iPhone的屏下镜头有两个固有的问题要面临：搭载FaceID的iPhone前置模块较大，需要隐藏起来。

该组需要更大的透光面积。

红魔9 Pro是目前市面上能够较好控制“屏下区域”和“主屏区域”分辨率差异的机器。

在这段时间的体验中，我们发现大多数分辨率的不足在任何场景中都不会被注意到，但这是只有在只有一个摄像头的情况下才能实现的效果。

针对这一点，苹果在专利中采用了“整合+隐藏”的方式，尽量减少对屏幕分辨率的影响。

在代号的专利文件中，提到了一项名为“点阵投影仪和泛光照明器集成”的技术。

泛光照明器就是上面提到的红外镜头，用来发射红外光，帮助手机识别人脸，判断用户是否直视屏幕，保证只有用户才能解锁屏幕。

现在，苹果可以将泛光照明器和点投影仪组合成一个紧凑的投影模块，将这对传感器的面积减少到原始尺寸的近一半，从而减少对屏幕下区域的需求。

另一项专利中的“平面光波导”则是上述集成技术的延伸。

传统前端模块中的环境光感测、图像捕捉、手势识别、接近感测等模块需要通过各种物理孔径发射或接收不同光谱区域的光辐射，才能完成相应的操作指令，并感知环境和用户。

这就是为什么现在大部分全面屏手机都会在屏幕上留下黑点的原因。

不是因为他们喜欢，而是因为他们别无选择。

然而，平面光波导似乎解决了这个问题。

该技术利用手机显示屏上的平面光波导来引导辐射穿过显示屏表面，而不干扰显示功能。

摆脱晦涩难懂的专业词汇：有了它，大部分传感器（除了摄像头）即使放在屏幕下方也不会影响使用，就像手机上的指纹解锁一样。

理论上，苹果的组合减少了前置模块的尺寸以及降低屏幕分辨率所需的面积。

主屏幕唯一需要妥协的是前置光学镜头。

因此，iPhone 16的这个渲染也不无道理。

但要真正全面，镜头一定是一个绕不开的话题。

毕竟模块上方的分辨率和主屏还是有区别的。

即使在红魔9 Pro上，你仍然会在浅色高亮界面中看到“屏幕窗口般”的外观。

”的屏幕下方区域。

而苹果的第三把斧子就是专门为此设计的。

首先，通过像素特殊的“W”排列，提高透光率，减少衍射现象，自拍时出现“光晕”和“雾感”。

然后，该区域中的组件（例如触摸传感器金属）可以在不同的使用场景中朝向或远离其相邻像素移动，从而缓解“像素去除区域”和“全像素密度区域”显示差异之间的差距。

仅从专利文件的描述来看，苹果已经实现了物理意义上的可变分辨率。

在翻阅专利文件的同时，我还发现了苹果公司的一个“警告”。