手機(jī)屏幕的變遷史：真全面屏為何猶抱琵琶半遮面？

全面屏是手機(jī)業(yè)界對于超高屏占比手機(jī)設(shè)計(jì)的一個(gè)比較寬泛的定義。從字面上解釋就是手機(jī)的正面全部都是屏幕，手機(jī)的四個(gè)邊框位置都是采用無邊框設(shè)計(jì)，追求接近100%的屏占比。

“全面屏”的提法是用小米在2016年發(fā)布第一代MIX時(shí)推出的，但全面屏手機(jī)最早的形態(tài)出現(xiàn)則是出自于夏普手機(jī)。

全面屏概念的出現(xiàn)

早在2014年夏普就曾發(fā)布過極窄邊框設(shè)計(jì)的一款智能手機(jī)AQUOS Crystal，將聽筒取消而配備了骨傳導(dǎo)方案，實(shí)現(xiàn)了手機(jī)正面開孔的最少化。不過，這款手機(jī)在當(dāng)時(shí)沒有引起較大的反響，但卻為日后全面屏的演進(jìn)奠定了基礎(chǔ)。

2016年10月小米在發(fā)布Note2時(shí)，同步推出了全面屏概念手機(jī)小米MIX，將智能手機(jī)的上下邊框進(jìn)行了收窄，使屏占比達(dá)91.3%。不過，小米MIX為了追求更窄的上邊框，在設(shè)計(jì)上做了極具差異化的設(shè)計(jì) —— 將前置攝像頭放置到了MIX的右下角。

小米MIX的發(fā)布也并未引起整個(gè)智能手機(jī)行業(yè)的集體沖動(dòng)，現(xiàn)如今人們對全面屏概念最直觀的了解就是屏幕比例從傳統(tǒng)的16:9式的變成為18:9式，19.5:9式或者更長。

而第一款說是18:9式的手機(jī)是LG在2017年2月份發(fā)布的一款手機(jī)LG G6，對稱式的更大屏幕給了我們更多的驚喜。而隨后在2017年5月份三星發(fā)布S8系列，18:9屏幕加上雙曲面屏，2K分辨率的AMOLED屏幕，仿佛讓我們看到了未來的手機(jī)屏幕。

根據(jù)定義來說，全面屏的概念是正面是100%的屏占比，而時(shí)至今日仍未有一款手機(jī)屏占比可以達(dá)到正面100%，多停留在90%左右。加上一些挖孔，水滴等的設(shè)計(jì)，屏占比也是進(jìn)一步的下降。

手機(jī)屏幕的變遷史

手機(jī)屏幕未來發(fā)展的方向是全面屏，無論是水滴屏、挖孔屏、甚至是劉海屏都可以稱之為異形屏。當(dāng)前科技力量尚未達(dá)到全面屏的生產(chǎn)條件，臨時(shí)性的一種過渡性的解決方案。

• 滑蓋全面屏

前置攝像頭是最容易影響屏占比參數(shù)的存在，為了徹底解放手機(jī)的“額頭”，2018年以O(shè)PPO Find X、榮耀Magic 2、小米MIX3和聯(lián)想Z5 Pro為代表的產(chǎn)品帶來了“滑蓋全面屏”的設(shè)計(jì)，它們在屏幕和機(jī)身之間藏有滑軌，握住手機(jī)上/下滑屏幕（Find X內(nèi)置馬達(dá)）就能露出隱藏的前置攝像頭模塊。

原本以為滑蓋全面屏?xí)蔀槲磥硪欢螘r(shí)期的潮流趨勢，沒想到它們卻遭遇了“誕生即絕唱”的待遇。沒辦法，滑蓋設(shè)計(jì)勢必要將手機(jī)從中間一分為二，從而導(dǎo)致用來安置前后攝像頭和電池的空間變小，進(jìn)而影響續(xù)航和拍照質(zhì)量。還有被質(zhì)疑機(jī)械結(jié)構(gòu)的耐用性，以及升降模塊縫隙積灰等問題。

• 升降攝像頭

導(dǎo)致滑蓋全面屏預(yù)冷的另一個(gè)因素，則是升降攝像頭方案的不斷成熟。這項(xiàng)最早誕生于2018年初并僅限旗艦手機(jī)享用的技術(shù)，逐漸呈現(xiàn)出了普及的態(tài)勢，上有vivo NEX3這種頂級旗艦，下至realme X和榮耀9X這種千元價(jià)位的手機(jī)，都通過可隨時(shí)彈出的前置攝像頭獲得了超過90%的屏占比。

當(dāng)然，為了提升辨識度并與競品拉開差距，升降攝像頭方案也有很多改進(jìn)的空間。比如集成兩顆攝像頭、改用獨(dú)特形狀結(jié)構(gòu)、添加額外的柔光燈、在升降模塊兩側(cè)添加LED呼吸燈效等等。

從使用壽命和安全角度來看，采用這種設(shè)計(jì)手機(jī)的鏡頭模塊都擁有至少20萬次的升降次數(shù)，并引入了跌落保護(hù)功能，當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測到手機(jī)下墜時(shí)攝像頭會自動(dòng)降回手機(jī)體內(nèi)。在更先進(jìn)的屏下攝像頭技術(shù)進(jìn)入商業(yè)化量產(chǎn)以前，升降攝像頭是現(xiàn)階段實(shí)現(xiàn)“真·全面屏”設(shè)計(jì)的最經(jīng)濟(jì)解決方案之一。

• 挖孔屏

從成本的角度來看，“異形屏”較之升降攝像頭更具優(yōu)勢，也因此成為普及度最高的全面屏方案。原本占據(jù)統(tǒng)治地位的“水滴屏”遭受“挖孔屏”的沖擊，現(xiàn)在幾乎所有品牌都先后推出了采用該方案設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。

2018年底，三星Galaxy A8s和榮耀V20成為了“挖孔屏”方案手機(jī)的鼻祖，它們都在屏幕的一角“挖”出了一個(gè)小孔，里面鑲嵌著前置攝像頭模塊，從而“解放”了原本屬于劉海、水滴和珍珠屏幕上方頂部的凸起空間。

這種設(shè)計(jì)的好處是，在熄屏狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)了“正面幾乎都是屏幕”的感官特效，在亮屏后這個(gè)小孔的位置也不算特別醒目，在優(yōu)化過的UI界面的幫助下可以帶來更完美的沉浸感。

而采用挖孔屏方案的手機(jī)之間，比拼的則是挖孔位置、屏幕材質(zhì)，以及挖孔背后的技術(shù)是“通孔”還是“盲孔”技術(shù)。對LCD（IPS）屏幕材質(zhì)而言，“盲孔”方案可以讓攝像頭的孔徑更小。相對而言，OLED（包括AMOLED）+挖孔屏可以實(shí)現(xiàn)更完美的顯示效果，也能將孔徑進(jìn)一步縮小，目前最小的OLED屏幕孔徑只有2.98mm，可以進(jìn)一步還原純凈屏幕。

在未來一段時(shí)間里，能塞進(jìn)2顆攝像頭的雙挖孔和追求更小孔徑的全面屏方案將會成為一股不容小覷的力量，只要系統(tǒng)UI優(yōu)化的足夠好，這些孔洞也不會明顯影響既視感。

• 劉海屏

劉海屏是蘋果手機(jī)主推的技術(shù)方案，華為Mate系列旗艦機(jī)型也采用了此種方式。如果從外觀的角度來考慮，這種方案遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及水滴屏、挖孔屏。但是沒有辦法，蘋果重視面部識別技術(shù)，劉海屏就是為了實(shí)現(xiàn)3D結(jié)構(gòu)光，提供給用戶更好的使用體驗(yàn)。

• 瀑布屏

無論是挖孔屏還是升降攝像頭方案，它們只能最大限度壓縮手機(jī)屏幕的“額頭”（上邊框），最先進(jìn)的COP屏幕封裝工藝也只能壓縮屏幕的“下巴”（下邊框），對屏幕兩側(cè)的邊框毫無辦法，哪怕是3D雙曲面屏幕也無法擺脫左右邊框的束縛。

隨著2019年9月vivo NEX3和華為Mate 30 Pro的上市，這個(gè)問題終于得以解決。這兩款新品的最大特色，就是采用了全新的3.5D“瀑布屏”設(shè)計(jì)，屏幕兩側(cè)邊緣以接近垂直的狀態(tài)向下彎曲，猶如兩泓飛瀑，恰好可以覆蓋整個(gè)邊框，在主視角下幾乎是0mm的邊框。

為了避免持握時(shí)的誤觸，采用瀑布屏設(shè)計(jì)的手機(jī)都會在系統(tǒng)層面對屏幕兩側(cè)的觸控功能進(jìn)行限制，瀑布屏邊緣向下垂直的部分只能用于顯示而無法操作，只有正對用戶部分的正面屏幕才能對觸控操作進(jìn)行響應(yīng)。

考慮到90°瀑布屏的良品率較低，成本高，屏幕更易碎裂，還存在誤操作的問題。所以現(xiàn)在不少新品會采用適當(dāng)降低曲率的“飛瀑屏”，比如榮耀30 Pro就是70°曲率。不知道未來是否還會有瀑布屏的發(fā)展空間。

• 折疊屏

除了偏概念的瀑布屏以外，折疊屏技術(shù)也終于從夢想照進(jìn)了現(xiàn)實(shí)。三星Galaxy Fold、華為Mate X和摩托羅拉Razr折疊屏手機(jī)都實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化量產(chǎn)。需要注意的是，折疊屏的成本比瀑布屏還要高，所以在未來一段時(shí)間它面向的用戶群體也極其有限。

屏下攝像頭是真全面屏的最大希望

要實(shí)現(xiàn)真正的全面屏，就必須解決包括前置攝像頭、聽筒、距離傳感器還有指紋識別的位置問題。目前聽筒的骨傳導(dǎo)方案和屏幕下指紋識別基本成型，在一段時(shí)間的優(yōu)化改良后會得到普遍應(yīng)用。而前置攝像頭還沒有辦法小到被“隱藏”起來，因此在接下來推出的全面屏手機(jī)都至少會有前攝這個(gè)大黑點(diǎn)。

雖然通過升降式攝像頭、雙屏設(shè)計(jì)等特別方案可以實(shí)現(xiàn)真全面屏效果，但這些方式存在明顯的缺點(diǎn)，終究不是最優(yōu)的解決方案。當(dāng)前攝模組變得越來越小后，將其隱藏到屏幕下面似乎具備了一定的可行性，于是屏下攝像被寄予的期望越來越高。

屏下攝像頭技術(shù)的出現(xiàn)，可以讓“真·全面屏”手機(jī)無需改變現(xiàn)有形態(tài)，相比其它真全面屏方案優(yōu)勢十分明顯，應(yīng)該也是目前實(shí)現(xiàn)真全面屏的最優(yōu)解。如果不出意外，采用屏下攝像頭方案的手機(jī)將成為頂級市場中的又一個(gè)爆點(diǎn)。

屏下攝像頭技術(shù)通過對前置攝像頭區(qū)域的屏幕進(jìn)行特殊處理，既可以透光也能顯示，從而同時(shí)兼顧攝像頭拍攝和屏幕顯示功能。在不使用攝像頭時(shí)，能實(shí)現(xiàn)真全面屏顯示，沒有異形區(qū)域干擾視覺效果，帶來真全面屏體驗(yàn)，這也是屏下攝像頭技術(shù)備受期待的原因之一。

真全面屏為何難產(chǎn)

透明屏幕乍一聽是黑科技，但它的原理其實(shí)很好理解，在生活中就能找到相似的案例：在許多地鐵車門的玻璃上，我們經(jīng)常會看到一種布滿細(xì)密打孔的廣告貼紙，一面是純黑色，另一面則印有廣告圖案。當(dāng)我們從車門外看時(shí)，可以透過貼紙（純黑色面）大概觀察到車內(nèi)情況，而從車廂內(nèi)看時(shí)，又能清楚地看到廣告圖案。

這種貼紙被稱為單透貼，它形象地還原了手機(jī)OLED屏幕的工作原理，貼紙上的圖案就相當(dāng)于OLED屏幕上無數(shù)個(gè)發(fā)光像素點(diǎn)。當(dāng)貼紙上的打孔越多，圖案面積就越小，也就代表屏幕上的像素密度越低。

屏下攝像區(qū)域?qū)?yīng)的屏幕就是利用了這種特性，當(dāng)顯示黑色時(shí)（屏幕不發(fā)光），就相當(dāng)于從車外透過貼紙（純黑色面）看車內(nèi)，由于布滿無數(shù)開孔，又沒有其他色彩信息干擾，所以屏幕透明度自然就提高了。

簡單來說，要實(shí)現(xiàn)屏幕下攝像頭的成像，關(guān)鍵就是要讓傳感器感知接受光，可是因?yàn)槠胀ǖ娘@示面板是不透光的，那就要對顯示面板進(jìn)行處理。

目前屏幕PPI（Pixels Per Inch，即每英寸對角線上所擁有的像素?cái)?shù)目）大約在400左右，而PPI在這個(gè)水平，相機(jī)中光的透過率是很低的，這樣就嚴(yán)重影響了拍照效果。如果把PPI降低，提高透過率，就會出現(xiàn)顯示區(qū)域的PPI和整個(gè)屏幕的PPI差距很大，從而出現(xiàn)顯示區(qū)域有色塊等現(xiàn)象。

在屏下攝像區(qū)域的屏幕上，手機(jī)廠商降低像素密度的方法大體有三種，一種是減少像素點(diǎn)數(shù)量，另一種是縮小像素點(diǎn)面積，還有一種是改變像素排列的方式。不過，這樣做雖然能使透光率增加，但也降低了屏幕分辨率。而手機(jī)屏幕是一個(gè)整體，不能因?yàn)樾⌒∫稽c(diǎn)而犧牲整體，所以考慮到其他區(qū)域的顯示效果，如今屏下攝像手機(jī)的屏幕就變成了一點(diǎn)+一面的組合，更像是兩塊屏幕的拼接。

屏下攝像頭技術(shù)很美好，但也有需要解決的問題，其中最需要關(guān)注的就是屏幕顯示效果和成像效果。屏下區(qū)域在不拍照時(shí)要保持正常顯示，拍照的時(shí)候這個(gè)區(qū)域要做透光，實(shí)際上屏幕分辨率和素質(zhì)越好，透光性能便越會下降，這是一個(gè)矛盾。

屏下攝像頭區(qū)域屏幕經(jīng)過了特殊處理，顯示效果上有可能會與主屏幕有區(qū)別，出現(xiàn)紗窗效應(yīng)，讓屏幕顯示沒有那么完美。值得注意的是，當(dāng)像素變小之后，副屏要維持和主屏一樣的亮度需更高的能量，這樣會造成副屏像素老化的速度更快。同時(shí)柔性屏是目前高端旗艦機(jī)型的標(biāo)配，本身存在像素老化問題，因此理論上屏下攝像頭上方的副屏部分的老化速度會更快。

另外，屏下攝像頭區(qū)域的透光率決定著前置攝像頭拍攝時(shí)的成像質(zhì)量，但因?yàn)橐骖櫰聊伙@示效果，屏幕透光率會有所降低，屏下攝像頭接收到的光線變少，還可能會有雜光干擾等，想要得到一張高質(zhì)量的照片，需要攻克重重難關(guān)。

首款量產(chǎn)的屏下攝像手機(jī)是2020年9月發(fā)布的中興Axon 20 5G，在此之前，OPPO首先在2019年6月份發(fā)布了屏下攝像展示機(jī)，vivo緊隨其后推出了APEX 2020概念機(jī)。但無論是量產(chǎn)機(jī)還是概念機(jī)的表現(xiàn)都并不出色，顯示淺色畫面時(shí)紗簾效應(yīng)尤為明顯。

中興在2021年7月底發(fā)布了旗下第二代屏下攝像頭手機(jī)Axon 30系列，與上一代相比，自拍效果更好，屏幕的顯示效果也顯著提高。包括OPPO、小米、三星在內(nèi)的頭部手機(jī)廠商均將量產(chǎn)搭載屏下攝像頭技術(shù)的手機(jī)，機(jī)型包括小米MIX 4、三星Galaxy Z Fold3等。此外還有消息稱，榮耀也會推出搭載屏下攝像頭的機(jī)型。

從某種意義上來說，各品牌都在屏下攝像頭技術(shù)上試水。雖然已經(jīng)有一批廠商開始商用，但距離產(chǎn)業(yè)真正爆發(fā)還需要一些時(shí)間。預(yù)計(jì)接下來，隨著該技術(shù)進(jìn)一步成熟，將有更多廠商涌入屏下攝像頭賽道。

在如今競爭激烈的手機(jī)市場，或許100%全面屏的視覺感知并不是很強(qiáng)，但這是現(xiàn)階段手機(jī)形態(tài)和功能進(jìn)化的最佳努力點(diǎn)，同時(shí)也能夠有效盤活相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈。