集齐御三家:都是屏下摄像头,但都不一样

几天前中兴 Axon 40 Ultra 的发布,标志了三大国产 OLED 供应商,华星光电、维信诺、京东方都已经推出了服务于屏下摄像头的 OLED 面板,而它们最近已经落地量产的三款机型分别是小米的 MIX 4、红魔 7 Pro,和中兴的 Axon 40 Ultra。

▲ 小米 MIX 4、红魔 7 Pro、中兴 Axon 40 Ultra(左往右)

恰这三款机子在手上,不妨让我们以这三款机子为代表,窥探一番华星光电、维信诺、京东方这三家面板供应商在屏下摄像头 OLED 技术上的水平。

首先,采用华星光电的小米 MIX 4 发布于 2021 年 8 月份,三者发布最早的一款机器,OLED 面板采用华星光电名为「珍珠排列」的类钻排列,在我们 WHYLAB 实验室的显微相机拍摄到的子像素图如下。

▲ 华星光电 / 小米 MIX 4

右上是普通区域的珍珠排列子像素,左下方为屏下摄像头透光区域的「微钻」排列,实际排列的密度与普通区域一致,主要减小了子像素的面积,同时提高像素亮度,以保证显示的一致性,而重新设计了电路的排布,并用上波浪引线,以提升面板的透明度。

接着是与今年 2 月份发布的红魔 7 Pro,是市面上第一款采用屏下摄像头的游戏/电竞手机,OLED 面板由维信诺提供,最大的特点是用了维信诺自研的「鼎型排列」—— 根据维信诺的说法,所谓的「鼎型排列」子像素组合呈等腰梯形,这种等腰梯形与我国青铜时代「鼎」的侧视图相似,由此得名。

显微相机拍摄到的子像素图如下,左侧为摄像头透光区域,右侧为普通像素,且都是「鼎型排列」,且像素密度一致,明显不同的是左侧单像素的面积更小。

▲ 维信诺 / 红魔 7 Pro

据说这种「鼎型排列」能让子像素有较高客制化的可能,增加了工艺的余裕度,给屏下摄像头的设计提供更大的空间,在此基础上,「多驱 ACE 电路」技术优化摄像头透明区域的电路密度,「波浪型电极」降低衍射现象,以提升屏下摄像头区域的透光性。

至于最近发布的中兴 Axon 40 Ultra 面板由京东方提供,是如今消费端最新的屏下摄像头 OLED 方案,显微相机拍摄到的子像素图如下,上方(偏左)为透明区域的子像素,下方为普通区域的子像素,都用了称作「蓝钻排列」的京东方类钻排列方案。

▲ 京东方 / 中兴 Axon 40 Ultra

除了什么分布式透明电路、UDC Pro 独显芯片外,它比前面两位前辈先进在用了一驱一的独立像素驱动技术,助于消除之前屏下摄像头透明区域糟糕的锯齿效应。

那实际表现呢?

▲ 小米 MIX 4(华星光电)、红魔 7 Pro(维信诺)、中兴 Axon 40 Ultra(京东方)

这里我做了个图,在摄像头的区域放了个 # 号,细看摄像头区域就能很轻易发现三者的差异。

▲ 小米 MIX 4(华星光电)、红魔 7 Pro(维信诺)、中兴 Axon 40 Ultra(京东方)

维信诺(红魔 7 Pro)的屏下摄像头区域锯齿是最明显的,这个区域的显示分辨率看起来不太高,割裂感比较明显;而华星光电(小米 MIX4)的抗锯齿效果明显要优于维信诺,肉眼仔细观察才能发现轻微的锯齿;至于京东方(中兴 Axon 40 Ultra)的抗锯齿效果要比华星光电更进一步,肉眼几乎是看不到与普通区域的区别,这说明独立像素驱动技术确实管用 —— 毕竟独立像素驱动能精准控制单个像素的显示,而维信诺、华星光电一驱多像素,硬件上无法做到单一像素的细致控制,导致 # 号的锯齿出现;而华星光电控制的精度高于维信诺,因此前者的锯齿效果要弱于后者。

▲ 小米 MIX 4(华星光电)、红魔 7 Pro(维信诺)、中兴 Axon 40 Ultra(京东方)

厂商们拼尽了精力,就是为了将前置摄像头隐藏起来,不过三者在强光照射下,以特定角度看还是能找到屏下摄像头区域的 —— 维信诺呈矩形、华星光电呈较大圆形、京东方呈较小圆形,且华星光电和京东方隐藏得较好。

屏下摄像头 OLED 是一个「矛盾」的产品:一来厂商尽可能地隐藏前置摄像头,显示上不破坏整块屏幕的一体性,不妥协这小块区域的显示效果;另一方面又想要在这一层「窗纱」存在的前提下保证前置摄像头的画质 —— 为取得的二者平衡,厂商们使劲浑身解数,除了 OLED 子像素、电路、驱动等元件的硬件优化外,算法优化也少不了。

华星光电的小米 MIX 4 采用了 2000 万像素的三星 S5K3T2 前置摄像头,1.6μm 融合大像素,配合基于深度学习的增强算法,以优化色彩,提升照片细节;维信诺的红魔 7 Pro 采用了 1600 万像素的 OV16E1Q 前置摄像头,官方并没有透露它的自拍优化算法;京东方的中兴 Axon 40 Ultra 的 1600 万像素,用 2.24μm 融合大像素,同样配合基于深度学习的算法校准、多帧 RAW 融合技术来提升画质。

至于效果如何,看样张对比,由你来选出除参考机型外最好的一款。

▲ 参考机型(非屏下摄像头)、小米 MIX 4(华星光电)

▲ 红魔 7 Pro(维信诺)、中兴 Axon 40 Ultra(京东方)

总的看下来,我们能看到如今屏下摄像头在显示方面的可用性已经非常高了,本身基本挑不出太大毛病。一项新技术在走向大众化的前期,总是后来者在技术上更成熟,如京东方采用的一驱一独立像素驱动技术,让屏下摄像头区域的显示效果进一步与普通区域靠近,大大降低了锯齿效应,而最近有消息称华星光电也将量产类似的一驱一独立像素驱动技术屏下摄像头面板,据说还有更近一步的技术进步。

最大的问题是前置摄像头的进光量以及 OLED 造成的光线衍射问题,摄像头与外部之间永远隔着一层「窗纱」,而厂商们未来需要解决的就是在这层「窗纱」必定存在的情况下让它越来越「薄」。