Изучаем подэкранные камеры в смартфонах | статьи на docronik

Производители смартфонов регулярно стараются сделать свои устройства более технологичными и стильными, меняя не только внутренние компоненты, но и дизайн в целом. Так, уже со многих мобильных девайсов пропала «челка», а рамки по бокам дисплея стали намного более тонкими или совсем исчезли.

Для модуля камеры стали выделять вырез в экране, убрав его из рамки в верхней части гаджета. Благодаря новейшим технологиям удалось переместить сканер отпечатка пальцев и датчики за экран. В некоторой степени, это было немалым прорывом. Однако производители продолжали ломать голову, как убрать вырез камеры, чтобы дисплей был полностью без лишних элементов. В 21 веке практически нет нерешаемых проблем, поэтому переместить объектив для селфи все же удалось.

Сразу несколько известных брендов смогли продемонстрировать первые смартфоны, в которых камера находится под экраном стекла.

В чем секрет?

Так как дисплей не является полностью прозрачным, то разместить под ним какой-либо датчик не очень просто. Для начала стоит упомянуть популярную IPS-матрицу. С виду она кажется как раз прозрачной. Это же касается практически всех ее элементов.

Однако здесь есть другая сложность. Производитель не может поместить датчики под экраном, потому что это не даст проходить свету от лампы. Картинка с цветным изображением на IPS-матрице доступна только в том случае, когда под дисплеем есть подсветка. Поэтому вряд ли получится найти девайс с экраном подобного типа, с размещенными под ним дактилоскопическим датчиком или датчиками освещения и приближения.

Но не стоит забывать и о том, что есть еще и AMOLED-матрица. Она не нуждается в лампе или других подобных дополнениях. Свет поступает от пикселей, когда по ним идет напряжение. В AMOLED экране большая часть элементов прозрачная. К примеру, Xiaomi смогли добиться довольно хороших успехов в данном направлении. У них анод стал прозрачным, поэтому дисплей способен намного лучше пропускать свет.

Первые смартфоны с экранными камерами

Пока многие бренды лишь рассказывают о своих новинках, а ZTE самой первой решилась выпустить реальный аппарат с камерой под дисплеем – это Axon 20. Если смотреть на лицевую часть мобильного устройства, то на нем действительно нет вырезов для объектива. Камеру не видно, а намек на это появляется только при просмотре экрана под углом. В данной зоне с модулем частота обновления экрана и его разрешение имеет более низкие показатели, чем в других частях.

На данный момент фотографии получаются с немного размытым фоном, но производители будут работать над данной проблемой. Интересно и то, что в такой модели смартфона датчики освещения и приближения, а также сканер отпечатка пальцев, тоже помещены под экран.

Xiaomi тоже не сидела все эти годы без дела, выпустив совсем недавно смартфон Mix 4 с селфи-модулем под дисплеем. Они довольно долго и упорно работали над этой проблемой, постепенно двигаясь к намеченной цели. Компанией было представлено третье поколение экранных камер. До этого первые два поколения не были столь удачными, как последний вариант. В нем инженеры используют разработанную компоновку пикселей. Благодаря этому через зону субпиксельного зазора может проходить свет. Также удалось добиться общей плотности пикселей, как в остальной части экрана. Это стало возможно за счет того, что было удвоено количество пикселей в вертикальном и горизонтальном положениях.

Экран смартфона выглядит одним целым по цветовой гамме и яркости, поэтому у пользователя не возникнет дискомфорта при работе с ним. Более того, ею был создан отдельный алгоритм камеры. Он должен помочь делать фотографии, к которым пользователь привык при обычной фронтальной камере. Снимки будут иметь такое же качество изображения, не уступая традиционным модулям «на экране».

Генеральный директор Xiaomi Лэй Цзюнь обещает, что уже в ближайшем будущем компания начнет массовый выпуск смартфонов с подэкранной камерой, способной делать фото отличного качества. 

Чего ждать от новой технологии

Китайская компания Oppo поделилась информацией о том, как будет реализована селфи-камера, скрытая от глаз. Главной задачей разработчиков было сделать модуль невидимым, поэтому конструкция смартфона подверглась определенным изменениям. Было решено уменьшить физический размер пикселя экрана в зоне камеры. Но при этом разрешение дисплея осталось прежним. Благодаря этому камера под экраном способна рассмотреть объект для фото. При прежнем количестве пикселей это было бы просто невозможно.

Далее специалисты решили заменить проводку, находящуюся под лицевой частью смартфона, на новый прозрачный материал. Это позволит не снижать качество фотографий, как это произошло в ZTE Axon 20. Кроме того, это решение позволит избежать влияния на фотосенсор в случае перегрева. Программисты провели долгую работу и смогли улучшить алгоритмы съемки. Поэтому искажение и потеря качества фото должны остаться в прошлом. Ранее конструкция подэкранной камеры не давала возможности делать снимки с четким изображением.

Инженерами был переделан алгоритм искусственного интеллекта специально для камеры касательно баланса белого и HDR, чтобы компенсировать более тусклые тона. Усовершенствованный алгоритм теперь способен обходить засветы. Блики и преломление света при попадании на поверхность экрана больше не будут доставлять проблем. Компания обещает, что новая технология подэкранных камер не скажется на надежности дисплеев, а также яркость и контрастность тоже не должны пострадать.

В Сети уже есть видео и фото образца смартфона от Oppo с камерой под дисплеем. Устройство полностью функционирует и демонстрирует экран, полностью лишенный лишних элементов. Специалисты продемонстрировали различные варианты фона на аппарате, но модуль камеры при этом не был виден. При включенном экране под разными углами объектив продолжает оставаться скрытым для глаз. Нужно умудриться повернуть смартфон под специальным углом, чтобы увидеть более светлую зону с камерой. Встроенные алгоритмы, направленные на последующую обработку фото, позволяют получить четкие снимки естественных цветов. Пока компания не сообщает, какая именно модель заполучит новейшую камеру, поэтому остается ждать этого события.

Новый виток развития смартфонов

Возможно, что в скором времени с экранов многих смартфонов начнут пропадать вырезы и «челки» для камеры. На их смену придет новая технология, позволяющая сделать экран полностью без лишних элементов. Некоторые специалисты выдвигают мнение о том, что сначала подобную возможность получат смартфоны среднего класса. Однако можно ожидать, что потом это коснется и флагманов. Переход на скрытие камеры под экран пока что связан с ухудшением отдельных характеристик. Снимки могут получаться не самого высокого качества, а дисплей станет менее ярким и его разрешение уменьшится.

На подобные жертвы вряд ли пойдут производители именитых флагманов, поэтому они могут ждать другого решения этой проблемы. Зато, когда она будет окончательно решена, то многие марки во всю начнут использовать данную технологию. В продаже будет появляться все больше смартфонов со скрытой камерой под экран. Этот тренд может стать весьма популярным, а пока пользователю придется фотографировать привычными камерами, которые находятся прямо перед глазами.