Почему подэкранную камеру iPhone сложнее построить?

После выхода каждого нового поколения Apple всегда возникают два вида жарких дискуссий: один — резкие комментарии по поводу текущего поколения продуктов, а другой — смелые прогнозы относительно следующих трех поколений iPhone.

За шесть месяцев с тех пор, как iPhone 15 появился на прилавках, камера под экраном оказалась в центре внимания многих средств массовой информации.

Некоторое время назад Macrumor сообщил о том, что поставщики Apple в Южной Корее начали разработку подэкранных камер для смартфонов. С другой стороны, пользователь сети сразу же отметил, что подобные слухи ходили пять лет назад.

Мы не знаем, когда мы увидим изображенный здесь iPhone, но пока мы не увидим настоящую вещь, мы знаем, что эти дебаты будут продолжаться.

По сравнению с Android, который делает фронтальные камеры все меньше и меньше и даже спешит опробовать «настоящие полноэкранные» решения, Apple похожа на аудиторию, сидящую в стороне, в одном и том же времени и пространстве, но не участвующую в происходящем. игра, и по-прежнему держаться подальше от игры и прилипать к экрану. Это темное пятно вверху.

Чтобы понять, почему Apple не выпустила долгожданный подэкранный объектив, нам сначала нужно прояснить вопрос:

Почему интерфейсные модули так важны для Apple?

Чем больше мебели, тем больше дом

На самом деле в челке Apple спрятан секрет.

Передний модуль включает в себя 8 чувствительных компонентов, включая «инфракрасную линзу», «элемент датчика потока» и «динамик». Глядя на него еще раз с этой точки зрения, кажется, что можно понять существование Ци Люхая.

Инфракрасный объектив, точечный проектор и фронтальная камера — основные причины, по которым Apple настаивает на сохранении больших модулей.

Хотя во всей серии iPhone 15 используется более короткий «Умный остров», а многие датчики были переставлены и спроектированы, эти три брата по-прежнему стоят в центре «острова».

У iPhone всегда было свое уникальное понимание фотографии.Оценочный сайт DXOMARK поставил iPhone 15 Pro Max на первое место за последние два года с точки зрения «эффекта селфи». Даже прошлогодние 14 моделей все еще могут войти в число лучших. новые телефоны 2023 года. Достигнут отличный результат и заняли второе место.

Бумажные данные iPhone никогда не были лучшими, но тень Apple всегда незаменима во всех горизонтальных сравнениях оценок фотографий; стиль фотографий не самый приятный, но эффект естественного изображения занимает одно из первых мест во всех основных списках. В списке довольно много ярких моментов.

В эпоху все более частых онлайн-взаимодействий, прямых трансляций селфи, видеозвонков и онлайн-встреч все это требует участия передней линзы.Поэтому iPhone поставил важность фронтальной фотографии на высокий уровень.

Братья-близнецы «инфракрасной линзы» и «матричного проектора» сливаются в привратнике экосистемы Apple — Face ID.

Пользователи Apple часто слышат жалобы на время автономной работы и сигнал iPhone, но редко можно услышать слухи о плохой безопасности Apple. Это связано с глубокими усилиями Apple по проверке безопасности.

Face ID присоединился к экосистеме Apple еще в 2017 году. При этом iPhone также полностью отказался от возглавляемого им Touch ID.

Безопасность распознавания лиц не имеет себе равных при разблокировке по отпечатку пальца.Процесс разблокировки «двойной 3D-камеры со структурированным освещением» немного сложно объяснить, поэтому мы лишь кратко объясним ключевые части.

Разблокировка по лицу на «уровне оплаты» является самым большим дополнением к Face ID. Даже казначейство может положиться на предоставленную технологию. Конечно, существуют некоторые непреодолимые пороги, и «матричный проектор» вносит основной вклад.

Невидимая ИК-точка проецируется на лицо человека через линзу, образуя трехмерную модель с 30 000 массивов точек на лице.Виртуальная маска сканируется с помощью инфракрасной линзы и сопоставляется с информацией о точечной матрице в мобильном телефоне для подтверждения. разблокированный человек.Это владелец машины?

Информация о лице на самом деле в 20 раз безопаснее, чем решения по отпечаткам пальцев. Вероятность разблокировки телефона тем же отпечатком пальца составляет один на 50 000, но с Face ID эта вероятность снижается до одного на миллион.

После многих лет обновлений системы распознавания лиц пользователи могут использовать ее в масках, очках и шляпах, но фотографии с фальшивыми лицами или даже моделями лиц 1:1 разблокировать невозможно.

Чтобы предотвратить насильственную разблокировку владельца другими людьми, держащими телефон во время сна, Face ID также добавляет технологию «обнаружения внимания». Только когда внимание владельца падает на экран телефона, iPhone распознает команду разблокировки. Вышеуказанная разблокировка процесс можно осуществить.

Такие функции, как красивый внешний вид и полноэкранный режим, — это все элементы, которые могут быть поставлены под угрозу с точки зрения «безопасности» и «изображения».

Упрямство Apple будет держаться на плаву до тех пор, пока она не встретит «идеальную» подэкранную технологию.

Однако несколько патентов, которые были опубликованы один за другим на патентном веб-сайте Apple, похоже, дали некоторые признаки настоящего полноэкранного режима, который еще далеко.

Три топора, который блокирует разрыв

ZTE, Xiaomi, OPPO, Samsung и т. д., которые выпустили подэкранные камеры, имеют разные названия для этой технологии, но основная логика достижения «исчезновения объектива» аналогична.

Поскольку люминесцентный материал OLED непрозрачен, если вы хотите видеть экран и позволить объективу видеть нас под экраном, вам необходимо увеличить светопроницаемость экрана в области передней линзы, будь то это позволить пикселям Зазор между ними становится больше или некоторые пиксели вычитаются.Конечным эффектом является то, что свет может плавно проходить через зазор и попадать в объектив.

Apple также использует тот же принцип при разработке подэкранных линз, однако по сравнению с предыдущими производителями подэкранные линзы для iPhone имеют две присущие проблемы:

– iPhone, оснащенный FaceID, имеет больший передний модуль, который необходимо спрятать
– Более крупные модули требуют большей площади светопропускания

Red Magic 9 Pro в настоящее время является лучшим устройством на рынке, которое контролирует разницу в разрешении между «областью под экраном» и «областью основного экрана». В этом опыте мы не можем почувствовать разницу в большинстве сцен. Отсутствие качества изображения резкое, но это тоже эффект, которого можно добиться только при наличии только одной камеры.

В ответ на это Apple использовала в патенте метод «интеграция + скрытие», чтобы минимизировать влияние на разрешение экрана.

В патентном документе под кодовым названием 20240077648 упоминается технология под названием «интеграция матричного проектора и прожектора».

Прожектор — это упомянутая выше инфракрасная линза, которая излучает инфракрасный свет, помогая телефону распознавать лица и определять, смотрит ли пользователь прямо на экран, чтобы гарантировать, что только пользователь может разблокировать экран.

Теперь Apple может объединить прожектор и точечный проектор в единый компактный проекционный модуль, уменьшив площадь пары датчиков почти вдвое от первоначального размера, тем самым уменьшив потребность в подэкранном пространстве.

«Плоский оптический волновод» в другом патенте представляет собой расширение вышеупомянутой технологии интеграции.

Такие модули, как распознавание окружающего освещения, захват изображения, распознавание жестов и распознавание приближения в традиционных интерфейсных модулях, должны излучать или принимать оптическое излучение в разных спектральных областях через различные физические отверстия для выполнения соответствующих инструкций по эксплуатации и восприятия окружающей среды. и пользователи.

Вот почему большинство нынешних полноэкранных мобильных телефонов оставляют на экране черное пятно — не потому, что им это нравится, а потому, что у них нет выбора.

Однако планарные оптические волноводы, похоже, решают эту проблему. Эта технология использует плоские оптические волноводы на дисплеях мобильных телефонов для направления излучения по поверхности дисплея, не нарушая его функциональность.

Избавьтесь от непонятных и эзотерических профессиональных слов: с его помощью большинство датчиков (кроме камеры) не будут влиять на использование, даже если они расположены под экраном, точно так же, как разблокировка отпечатком пальца на мобильном телефоне.

По идее, комбинация Apple уменьшает размер переднего модуля и площадь, необходимую для уменьшения разрешения экрана.Единственное, чем придется пожертвовать с основным экраном, — это передняя оптическая линза.

Поэтому такой рендеринг iPhone 16 не является необоснованным.

Но чтобы быть по-настоящему всеобъемлющим, объектив должен быть темой, которую нельзя обойти. Ведь разрешение над модулем все равно отличается от основного экрана. Даже на Red Magic 9 Pro вы все равно увидите «экранное окно». как» внешний вид в выделенном светлым цветом интерфейсе. » в подэкранной области.

И третий топор Apple специально для этого предназначен.

Прежде всего, за счет особого W-образного расположения пикселей увеличивается светопропускание, уменьшается явление дифракции, а на селфи появляются «ореолы» и «туман».

Затем компоненты в этой области (например, металлический сенсорный датчик) можно перемещать к соседним пикселям или от них в различных сценариях использования, тем самым уменьшая разницу между «областью удаления пикселей» и «областью полной плотности пикселей».

Просто судя по описанию патентного документа, Apple добилась переменного разрешения в физическом смысле.

Листая патентные документы, я также обнаружил «предостережение» от Apple.

На принципиальной схеме не указано конкретное расположение области под экраном, но последовательно перечислены возможные места. Эта дымовая шашка не реже, чем каждый год перед выходом нового iPhone, во всем Интернете начинается карнавал спекуляций по поводу формы заднего модуля.

За последние два года крупные производители, похоже, замедлили освоение полноэкранных дисплеев.

С одной стороны, после многих лет попыток фантастические идеи, такие как передние и задние двусторонние экраны, флип-линзы, раздвижные экраны и т. д., стали мимолетными историческими продуктами. Идеи очень свежи, но рынок за них не платит. При нынешнем техническом уровне идеальный мобильный телефон, который является «портативным по весу», «высоким разрешением в пикселях» и «полным по размеру экрана», может удовлетворить только два из них.

Предмет, выброшенный в этот невозможный треугольник, также формирует характеристики разных брендов и серий.

С другой стороны, неполный экран – это не совсем недостаток. Вернувшись к верхней части экрана, я вдруг обнаружил, что наличие впадин, челки или капель воды не только дает простор для игры переднему модулю, но и обеспечивает естественную среду обитания для строки состояния.

В тот день, когда внеэкранные решения станут популярными, куда пойдет информация из строки состояния? Какие хитрости придумают производители по поводу удаления и сохранения этих значков? Этого вполне стоит ожидать.

Однако стремление людей к совершенным экранам продолжает продолжать это затянувшееся «космическое перетягивание каната». Как будут выглядеть экраны мобильных телефонов будущего? На самом деле, у нас уже есть ответ.

Бывший главный дизайнер Apple Джони Айв считает, что в будущем «бесконечный бассейн» станет формой экранов мобильных телефонов.От Samsung Galaxy Note Edge до Huawei Mate 30 pro эта концепция непреднамеренно использовалась повсюду, но ее действительно можно реализовать. Безграничным является Xiaomi Mix α, выставленный на витрине, но эта машина еще слишком далека от массового производства, или, другими словами, от нас.

Эти патентные документы также дают нам небольшую надежду на «полноэкранный iPhone», но Apple, которая всегда была готова довести дело до конца, была немного медленнее на пути к поиску идеального экрана.

Точно так же, как Стив Джобс, который предпочел бы иметь пустой дом, чем обходиться мебелью, которая ему не нравится, дизайн iPhone, кажется, всегда поддерживал эту концепцию, всегда был уникальным и всегда на шаг позади, но, конечно, он будет также вносить изменения время, привлекая внимание мира.

Что еще более важно, если вы сопоставите iPhone последних лет вместе, вы обнаружите, что они действительно незаметно добились прогресса.

# Добро пожаловать на официальную общедоступную учетную запись aifaner в WeChat: aifaner (идентификатор WeChat: ifanr). Более интересный контент будет предоставлен вам как можно скорее.

Ай Фанер | Исходная ссылка · Посмотреть комментарии · Sina Weibo