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2019,手机行业的发展趋势

来源:时间:2020-07-05 11:25:42 阅读:-

从硬件,看看摄像头的发展趋势。


随着全面屏的流行,前置摄像头的小型化成为手机厂商重点研发方向之一;同时,拍照已经成为各家厂商区分于别家厂商的重要卖点,记录生活记录美,是每一个手机用户的刚性需求。手机厂商中,从华为的定制传感器,到2018年虹软的合作客户少了vivo,再到小米收购美图品牌,建立自身优势,形成差异化竞争也是相机研发重点方向。今天,就先来聊聊手机摄像头硬件未来发展的两个新趋势。


前置摄像头——更小


真·屏下摄像头目前还处于研发阶段,目前只有两家厂商在微博上发了些概念视频,在舆论范围内诱惑诱惑大家;能拿出来真机展示的目前只有OPPO一家,从行业惯例来说,样机完成距离大规模量产还有一段时间。真屏下摄像头技术和相机模组的关系相对较少,和显示面板厂商关系更密切,手机厂商可能需要与屏幕厂商共同定制产线,技术实现和协调难度巨大。所以整体来看,这项黑科技距离稳定量产级别还有待时日。


因此,打孔屏和水滴屏仍会是屏下摄像头的暂时妥协方案。水滴屏属于刘海屏的进化版,摄像头被镶嵌在水滴形的屏幕切割后的凹槽里,打孔屏更像是真·屏下摄像头的预演,这项技术已经开始需要面对由于正面的盖板玻璃以及显示面板带来的光学上的画质损失。


打孔屏的设计能在真·屏下摄像头成熟之前,尽可能的提升屏占比,同时尽量不影响显示内容。当然,目前打孔屏的孔还是有点大。最早深天马的展示机,打孔屏的前摄孔占据屏幕一角,非常影响观感。三星Galaxy S10的孔径在4mm左右、A8S的孔径超过6mm,荣耀V20已经是LCD屏幕里面开孔直径很小的了,也在4.5mm左右;千元机的vivo Z5X孔径为4.59mm。

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在这种形态下,厂商想要提升屏占比,就需要从缩小孔径出发,缩小孔径的途径一方面是提升开孔技术,缩小摄像头边缘区域,这个技术从通孔到盲孔再到封装,都需要屏幕模组厂商和相机模组厂商的配合。


另一方面就是尽量缩小摄像头的物理尺寸。在打孔屏设计下,需要缩小摄像头的前端的镜头组大小。目前主流的前置摄像头镜头直径约为2.8mm,于是三星往上再推了一层,从相机模组推到了定制化镜头。目前在三星的推动下,大立光的2.2mm镜头已经研发完毕,等待今年下半年出货。从直径上看,2.2mm直径镜头所占用的屏幕面积比2.8mm小约40%,但成本则是原来2.8mm直径镜头的2倍以上。如果有利可图形成市场优势,厂商自然会投入研发。


从镜头的角度,尽量降低打孔对屏幕观感的影响。同时大立光的2mm镜头也正在研发中,预计将于2020年出货,到时候,打孔屏的前摄孔面积更小,屏幕正面的观感也会更好。 在2020年,真屏下摄像头可能将迎来技术应用,商用产品可能将开始小规模出货。届时,屏下摄像头和升级版挖孔屏又将迎来新一轮对战。


后置摄像头——更大


在Quad Bayer阵列技术的引领下,手机的像素数量进入了新时代,华为P20系列是第一个吃螃蟹的,在新款定制传感器的帮助下,华为登顶DXOmark Mobile屠尽对手。随着三星、索尼、甚至豪威科技(OmniVision)的Quad Bayer传感器普及,四千万及以上级别像素的手机比比皆是,甚至早已杀入千元机。高像素也给手机处理能力带来了一定的压力,但手机厂商和供应链厂商都将这种压力转化为动力,在像素上勇攀新高。 三星早已推出6400万像素的Quad Bayer阵列的传感器,但八位数的像素,震撼程度可能还是不够。


从供应链得到的消息表示,大立光正在研发一款8p镜头,这款镜头用于配合一块1.08亿像素的传感器,目前镜头和传感器已经开始出货。如果单个像素尺寸为0.8um,那一亿像素感光器的大小将高达1/1.1英寸,这比丧心病狂的诺基亚Pureview 808更大,仅比松下的一英寸CMOS手机小,如果非要塞到手机上,为保证其光学质量和通光口径的镜头也会极其庞大,手机厚度和体积也可能失控。


因此个人猜测,这款图像传感器单像素将比0.8um小一档,约为0.64um。这样感光器尺寸大小约为1/1.4英寸——比目前P20/P30系列上的那颗IMX600的感光面积还大,但是比上面算出的1/1.1英寸小不少,至少能塞进手机。

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但手机的图形性能有限,如何处理一亿像素也将成为手机厂商面临的难题,曾经喜欢吃大尺寸高像素感光器螃蟹的诺基亚808、Lumia1020等机型拍摄照片时的处理速度就非常令人捉急。如果这1.08亿像素全部输出,手机需要处理的信息量大约是目前1200万像素手机的8倍。以多帧见长的三星次从Galaxy S9开始,其弱光拍摄也不过是12张分三组合成,单次处理量为1.44亿像素。一亿像素还想要多帧合成怕是太过困难了,手机的处理器算不过来。绝大部分情况可能仅仅是对九合一后的1200万像素进行处理。


而一亿像素,另一个问题来自于图像传感器本身的物理尺寸限制。根据三星官方的ISOCELL Plus说明,ISOCELL Plus技术可以进一步阻隔不同像素之间的光线。但在实际生产制造过程中,目前相对成熟工艺依然停留在0.8um级别,0.7um下的不同像素之间光线、信号之间的干扰屏蔽程度依然不及0.8um甚至1um级别成熟。其最终成像质量将无法保障。

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如果这款机器真的推向市场,一亿像素的宣传效应很可能会远大于其成像质量上的提升,但其示范效应可能会让其他厂商开启一轮“像素大战”。而在目前处理能力下,“像素大战”的广告效应也可能大于其成像质量的提升。这些,可能并不是一件好事。


总结


真·屏下摄像头距离大规模应用还有一段距离,在此之前,缩小前置摄像头体积以提升屏占比将成为前置摄像头硬件进化的重点方向之一。后置的主摄像头,随着Quad Bayer阵列图像传感器的流行,将会陆续采用此类高像素传感器,其单传感器原生像素可能突破1亿;如果一亿像素图像传感器手机大卖,市场将有望迎来新一轮“像素大战”。


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