屏下摄像头(under display camera:UDC)
自从iphone推出全面屏的概念,各家手机厂都在追求100%的屏占比,
先是开孔屏,然后是各类升降式、反折式前摄摄像头设计开始出现在手机上。
不管是升降还是翻折,与传统前置摄像头相比,
这些设计都增加了机身的厚度,重量,并且降低了防水防尘防震(三防)的性能,
所以并不太为市场认可。
屏下摄像头(under display camera)成为一种新的全面屏手机的解决办法。
屏下camera本身并不是很新的技术,之前用在屏下指纹识别领域。
屏下指纹识别就是一个屏下的小图像传感器,对上面的指纹拍照。
现在的UDC技术是在手机显示屏下放一个自拍camera。
(1)使用高透射屏材料
与普通液晶屏幕(下左图)相比:一方面这种OLED液晶屏幕(下右图)采用了高透射率的材料,可以有比较多的光线透过。
另一方面,对应屏下摄像头的位置,显示屏像素被排列的比较稀疏,
这样可以让更多的光线透过显示屏达到摄像头。
但是用户可以看到这小块区域的屏幕怪怪的
很明显UDC的这种设计会影响相机的光学指标,降低图像质量。
比如光线在上层显示屏的diffraction,造成的Ghost Edge,图像看起来如下图所示,左图是没有面板,右图是有面板的情况摄像头的图像效果。
以及图像的haze
(2)machine learning 提升image restoration
这种光学上造成的image degradation一直都是图像处理研究的一个重要领域image restoration,尤其是machine learning方法的出现后,使得image restoration的效果大幅提高。
下面的比较可以看出,经过图像恢复处理的MTF恢复甚至高于没有液晶面板遮挡情况的图像。
如下右图是处理过的图像,可以看出图像质量大幅改进了。
由于这种图像质量改善到可以让一些普通用户接受,所以三星 小米 Oppo 等手机厂家都推出自己的屏下camera手机产品。
由于image restoration还并不能让所有的场景图像质量都变得和没有面板遮挡的情况一样好,
所以三星在重视自拍功能主要针对女性用户的手机Galaxy Flip 3上没有使用屏下camera这一技术
而在大折叠屏手机Galaxy Fold3 上使用了屏下camera技术。
(3)可升降子屏技术
有传言三星在做可升降子屏技术用于下一代屏下camera,如下图所示,上层屏幕面板在对应camera的位置有一个小的开孔,后面有一块可升降的子屏幕,当自拍时,子屏会移开,使光线可以直达下面的camera。