камера под дисплеем телефона
Xiaomi рассказала, как работает ее камера под экраном смартфона. Когда ждать?
Когда-то смартфоны вообще не имели фронтальной камеры, а снимать можно было только на основную. Потом появилось такое понятие, как ”селфи”, и фронтальная камера стала настоящим ”must have” каждого смартфона. Даже ультрабюджетные модели просто обязаны комплектоваться ей. Проблема в том, что нам показали, что дисплеи могут быть безрамочными, и теперь единственная проблема на пути к полной безрамочности — та самая фронталка. Некоторые производители пробовали экспериментировать с выезжающими или откидными камерами, но такая конструкция занимает много места, которого всегда не хватает внутри корпуса. Время идет и технологии уже почти принесли нам камеры, встроенные под экран. Что же будет дальше, а самое главное, как работает такая камера? Xiaomi дала свой ответ на этот вопрос на примере своей камеры третьего поколения.
Такой смартфон выглядит очень заманчиво
Камера под экраном смартфона
Нельзя спорить с тем, что подэкранная камера действительно является большим достижением на рынке смартфонов. Компании очень усердно работают над усовершенствованием встроенных камер, но постоянно сталкиваются с трудностями на этом пути. Хорошо, что они не бросают попытки сделать нормальную подэкранную камеру, ведь это будущее. Если в экране не будет выемки или ”дырки”, смартфоны станут намного привлекательнее, а тот, кто этого добьется, получит большое преимущество на рынке. Его смартфон будет выглядеть намного интереснее и он первым сможет добиться настоящей безрамочности.
Xiaomi изобрела гениальную беспроводную зарядку. Она даже круче, чем AirPower
Мы уже знаем, что ZTE скоро анонсирует первый в мире коммерческий смартфон с камерой в экране. Им станет Axon 20 5G, но Xiaomi не хотела пропустить вечеринку и решила представить свое третье поколение экранных камер. Компания не только продемонстрировала работающий прототип с новой камерой на дисплее, но также показала, как технология была улучшена, чтобы сделать ее такой же хорошей, как и традиционная фронталка.
Левый вариант куда приятнее, чем правый.
Новая камера Xiaomi
Компания разработала первое поколение технологии экранной камеры в июне 2019 года. Мы также смогли увидеть видео прототипа в действии, но более тщательный осмотр показал, что дисплей на верхней части камеры не идеален, а плотность пикселей в этой область была слишком низкой. Это сильно бросалось в глаза и не тянуло на готовый продукт.
Генеральный директор Xiaomi Лэй Цзюнь сообщил, что версия второго поколения технологии камеры под экраном была разработана в октябре 2019 года. И сейчас он анонсировал версию третьего поколения, которая, по его мнению, почти идеальна и сопоставима по качеству с традиционной камерой для селфи.
Как работает камера под экраном Xiaomi?
Xiaomi подробно объяснила, как добилась ”почти идеального” качества камеры в своем третьем поколении этого продукта. Компания сообщила, что первым двум поколениям удалось добиться прозрачности экрана над камерой, жертвуя плотностью пикселей в этой области. Фактически, плотность пикселей была в два раза ниже, чем в остальных частях OLED-панели. В заявлении компании говорится о том, что в ранних версиях фактически использовался только один пиксель из каждых четырех, чтобы камера действительно получала изображение. Остальные пиксели были прозрачными.
Еще больше инетресных и свежих новостей вы найдете в нашем Google News.
Однако, решение третьего поколения решает эту проблему за счет использования самостоятельно разработанной компоновки пикселей. Так удалось добиться светопропускания через область субпиксельного зазора. Кроме того, компания удвоила количество пикселей как в вертикальном, так и в горизонтальном расположении, чтобы достичь общей плотности пикселей, аналогичной остальной части дисплея.
Верхняя картинка — традиционный OLED-дисплей с 4 субпикселями RGB
Средняя картинка — ранняя технология дисплея камеры, которая имела только 1 пиксель.
Нижняя картинка — все четыре пикселя RGB работают и отображают картинку, обеспечивая высокую плотность.
В результате область отображения в верхней части камеры под экраном обеспечивает такой же уровень плотности пикселей, точности цветопередачи, цветовой гаммы и яркости, что и остальная часть OLED-панели. Это очень важно для ощущения целостности смартфона. В противном случае решение ничем не будет отличаться от традиционного отверстия в экране.
Компания также улучшила схему управления пикселями OLED, чтобы улучшить коэффициент пропускания света над камерой. Наконец, Xiaomi утверждает, что ее собственный алгоритм камеры способен обеспечивать такое же качество изображения, как и традиционные фронталки, что делает ее последнее решение ”почти идеальным”.
Вроде и фронталки нет, а вроде и селфи сделать можно.
Xiaomi никогда не стеснялась хвастаться своими грядущими технологиями. Компания впервые представила свой прототип телефона с экранной камерой еще в июне 2019 года. Более чем через год у нас есть видео рабочего прототипа, использующего уже третье поколение данной технологии.
На видео, опубликованном Лей Цзюнем на Weibo, прототип с камерой под экраном выглядит как модифицированный Mi 10 Ultra. В видео сравнивается прототип со стандартным Mi 10 Ultra, и увеличенная плотность пикселей над камерой, на первый взгляд действительно полностью скрывает камеру под дисплеем.
Когда выйдет телефон с камерой под экраном
Лэй Цзюнь говорит, что решение для подэкранных камер третьего поколения готово к массовому производству и должно появиться на смартфонах к 2021 году. Это не может не радовать, ведь следом массово подтянутся остальные производители. Но Xiaomi все равно не будет первой. Уже в начале сентября мы увидим ZTE Axon 20 с такой камерой. Посмотрим, что из этого получится.
Прощайте, «дырки» и вырезы! В течение года камеры под экраном станут массовыми
Развитие индустрии смартфонов за последние несколько лет показало просто взрывной рост. Это касается буквально всех компонентов — от материалов корпуса до процессора. Особенно заметными изменения были в сегменте дисплеев. За несколько лет мы прошли путь от прямоугольников с огромными рамками до изящных экранов, которые занимают почти всю переднюю панель. Фронтальная камера и некоторые другие датчики являются основными проблемами на пути достижения настоящего полноэкранного изображения. Тем не менее, мы видели такие конструкции, как ”челка”, каплевидный вырез, отверстие и даже выезжающая камера. Судя по последним новостям, все это становится тупиковыми ветками развития и мы на пороге нового шага в создании экранов.
Совсем скоро такие телефоны станут реальностью.
Первый телефон с камерой под экраном
Самая свежая разработка, направленная на улучшение дисплея смартфона, это технология камеры под экраном. На данный момент подэкранные камеры пока еще не до конца готовы к применению в реальных смартфонах. Но если раньше счет шел на годы, то теперь на месяцы или даже недели, и многие производители готовятся к использованию этой технологии. Вы скажете, что такие смартфоны уже есть? Да, но ZTE Axon 20 создан только для того, чтобы было, а его камера неспособна выдавать нормальную картинку. Но скоро все изменится.
Чем хороша камера под экраном
Конструкция камеры под дисплеем — идеальное полноэкранное решение. Он будет работать лучше, чем ”капля”, ”челка”, ”дырка” и другие конструкции. Еще одна интересная особенность камер под дисплеем заключается в том, что они не увеличивают толщину устройства. То есть эта технология может не просто сохранить толщину корпуса, но и сделать ее еще меньше. Впрочем, тут уже встает вопрос размера аккумулятора и выпирания задней камеры. Но теоретически мы лишимся лишнего препятствия на пути создания еще более тонкого телефона.
Многие говорят, что им не нужна фронтальная камера, но их слишком мало, чтобы выпускать модель без нее. Значит, фронталку надо куда-то прятать. Например, под экран.
Когда появятся телефоны без выреза под камеру
Как сообщают наши коллеги из издания gizchina.com, ссылаясь на авторитетный источник утечек в Weibo, два производителя уже массово производят такие экраны. По его словам, Visionox и Huaxing Optoelectronics делают это серийно на заказ для крупного клиента. Официальный запуск камеры под дисплеем должен состояться в третьем квартале этого года.
Эти компании делают ставку на высокое качество и скорость работы модуля. Если эта технология появится в третьем квартале, то уже в этом году мы увидим телефоны с камерой под экраном. Если они будут хорошо встречены пользователями, а качество изображения будет сопоставимо с тем, что предлагает традиционная камера, то в следующем году мы, вероятно, увидим ажиотаж в использовании этой технологии. А заводы, которые подготовились к производству, получат неплохое вознаграждение за свою расторопность.
Если все так и будет, то как минимум флагманские модели, а то и среднебюджетные получат экран от края до края без вырезов, рамок и прочих элементов, которые портят внешний вид. Это можно будет считать завершением большого пути, по которому мы идем в последние годы, постепенно увеличивая площадь экрана.
Только представьте себе такой смартфон реальности. Кстати, по слухам, именно таким будет Mi MIX 4.
Кто первым выпустит телефон с подэкранной камерой
Многие бренды, занимающиеся производством смартфонов, ранее демонстрировали подобные технологии. Основными из них можно считать Xiaomi и OPPO. В прошлом году Xiaomi продемонстрировала свою технологию камеры под экраном третьего поколения, которая, как было официально заявлено, достигла качества, необходимого для коммерческого производства.
По сравнению с предыдущими решениями двух поколений, подэкранные камеры третьего поколения значительно улучшают качество снимков за счет оптимального расположения пикселей экрана в области камеры. Благодаря оптимизации алгоритма работы самой камеры, она обеспечивает такое же качество селфи, что и обычная фронтальная камера.
Даже если в зоне камера будет такой блеклый участок, это будет лучше, чем вырез.
Хорошо ли снимает камера под экраном телефона
Конечно, мы не можем много сказать о характеристиках этой камеры, пока она не появилась на прилавках в виде готового продукта. Если верить слухам, то ждать осталось всего пару месяцев до выхода нового телефона Xiaomi. Именно эта компания станет ”первой ласточкой”, которая покажет, что переход уже возможен. По слухам и по логике, это будет Xiaomi Mi MIX 4 — представитель линейки, которая всегда старалась сделать самый большой экран и максимально уменьшить влияние камеры на его размер.
Прощай, «челка»! Камера под экраном смартфона: как это работает?
В конце 2017 года Apple задала новый «безрамочный тренд» на рынке смартфонов. iPhone X имел очень тонкие симметричные рамки по всему периметру, за исключением довольно крупного выреза в верхней части экрана.
Конечно, этот вырез не был самоцелью и не являлся предметом дизайнерской гордости. Компания просто не смогла убрать все датчики и селфи камеру с лицевой части смартфона.
В гонку вступили другие производители и на рынке стали появляться самые разные вариации на тему «безрамочных дисплеев». Первым делом «исчез» сканер отпечатков пальцев — он разместился за экраном. Туда же стали перемещаться и другие датчики: освещения и приближения.
Селфи-камера оставалась единственной проблемой и головной болью. Ее перемещали на нижнюю рамку, делали вырезы различных форм и размеров. Дело дошло даже до моторизированных механизмов, прячущих камеру внутри корпуса.
Но все эти решения являются лишь компромиссом. Рано или поздно, селфи-камера должна была исчезнуть с экрана. И она исчезла!
Маленькая революция от Xiaomi и Oppo
Летом этого года почти одновременно две китайские компании Oppo и Xiaomi выложили в сеть видеоролики, на которых продемонстрировали первые рабочие варианты смартфонов, у которых селфи-камера разместилась под стеклом экрана.
Вот ролик от Xiaomi:
Как такое вообще возможно и в чем секрет? Давайте разберемся.
Прозрачные дисплеи?
Если бы экраны смартфонов были прозрачными, проблем с датчиками не существовало бы вообще — просто бери и размещай за экраном что угодно. Но ведь именно это и происходит в случае с датчиками приближения, освещения или даже сканером отпечатка пальцев.
Так что, выходит, экраны прозрачны? Не совсем. Если мы посмотрим на жидкокристаллический экран, скажем IPS-матрицу, то убедимся, что этот дисплей действительно прозрачный. Все его элементы: поляризационные фильтры, слой жидких кристаллов, цветные RGB-фильтры и защитное стекло — полностью прозрачны.
Но мы не можем ничего разместить за этим экраном по одной простой причине — это будет перекрывать свет от лампы, которая находится за экраном. Цветное изображение на прозрачном IPS-экране мы можем увидеть только, если его чем-то подсветить.
Именно по этой причине не существует ни единого смартфона с IPS-дисплеем, у которого бы хоть один датчик (освещения, приближения, отпечатка пальцев) был размещен под экраном.
А что с AMOLED?
А вот здесь уже все намного интереснее. Дело в том, что для AMOLED-экрана не нужна лампа или источник света. Сами пиксели излучают свет, когда по ним проходит напряжение.
На минутку вспомним, как устроен AMOLED-экран:
Здесь, на самом деле, многие элементы прозрачны. А некоторые настолько малы (сетка транзисторов), что расстояния между ними вполне достаточно, чтобы пропускать свет.
Xiaomi заявила, что ей удалось сделать анод (см. картину выше) также прозрачным, благодаря чему такой экран стал пропускать еще больше света.
Как работает камера под экраном?
Когда мы выключаем экран смартфона, он выглядит полностью черным и совершенно непрозрачным, хотя в реальности таковым не является. На следующей фотографии можно увидеть небольшой прямоугольник в нижней части дисплея:
Это небольшой «вырез» в экране, за которым спрятался сканер отпечатка пальцев. Его хорошо видно при очень ярком свете. А для того, чтобы весь экран оставался черным, с обратной стороны на него наносят черную непрозрачную пленку.
То есть, сам OLED-дисплей полупрозрачный, но мы этого не замечаем, так как он заклеен непрозрачной пленкой. И для размещения сканера нужно лишь убрать эту пленку на маленьком участке дисплея.
Проблема с камерой заключается в том, что такой прозрачности совершенно недостаточно. Камеры смартфонов и без того страдают от низкой светосилы, а тут еще и полупрозрачный дисплей перед камерой разместили.
Для решения этой задачи пришлось не просто удалить пленку, но и полностью изменить стекло на этом небольшом участке, за которым спряталась селфи-камера:
Этот кусочек стекла имеет намного лучшее антибликовое покрытие, а также высокий коэффициент пропускания света, что влечет за собой один недостаток. Камеру в экране можно будет увидеть при любом освещении. Спрятать ее также хорошо, как сканер отпечатка пальцев на данном этапе развития технологии невозможно.
И даже несмотря на это, экран все равно не способен пропускать весь свет. По этой причине снимки получаются довольно низкого качества — в дымке, с низкой контрастностью и детализацией.
Для исправления ситуации изображение с камеры обрабатывается специальными программными алгоритмами в реальном времени. Ниже можно увидеть такой снимок, сделанный подэкранной камерой (слева — необработанный вариант, справа — улучшенный алгоритмами):
Конечно же, если бы речь шла об основной камере, приведенный выше снимок, даже в обработке, совершенно не годился для реального использования. Но учитывая область применения фронтальной камеры, для простых селфи или видео общения через мессенджеры этого может быть достаточно.
Подведем итог
Xiaomi и Oppo продемонстрировали рабочий прототип селфи-камеры, спрятанной под экраном смартфона. Это удалось сделать благодаря небольшому участку защитного стекла с улучшенными оптическими свойствами, за которым размещается дисплей с прозрачными катодом и анодом.
На данный момент у такого решения есть свои недостатки. Во-первых, камеру под выключенным экраном можно заметить при любом освещении. А на ярком свете камера будет хорошо видна даже во время работы экрана.
И во-вторых, невозможно сделать дисплей полностью прозрачным, из-за чего качество снимков необходимо улучшать с помощью вычислительной фотографии.
Какие перспективы у этой технологии?
Как только появились первые сканеры отпечатков пальцев под экраном, мы писали об очень плохом качестве их работы. Но всего за один год эта технология так сильно улучшилась, что современные подэкранные сканеры работают не хуже емкостных.
Нет ни малейшего сомнения в том, что и технологию подэкранных камер очень быстро улучшат до приемлемого качества и мы получим массу преимуществ.
Прежде всего, это большой экран без вырезов и рамок. Конечно, современные моторизированные камеры уже предлагают подобное. Но, с новой технологией можно будет удобно пользоваться разблокировкой по лицу, а также делать смартфоны полностью влагозащищенными.
Также компании смогут использовать более крупные сенсоры и линзы для повышения качества фотографий. Сделать это с вырезом в экране довольно проблематично, так как придется увеличивать и сам вырез, делая смартфон при этом менее удобным и привлекательным.
Когда ожидать первые смартфоны с камерами в экранах?
К сожалению, ни Xiaomi, ни Oppo не дают конкретного ответа на этот вопрос. Но, судя по демо-образцам и тому, как часто в последнее время об этом говорят представители компаний, речь не идет о далеком будущем.
Возможно, уже в начале следующего года или ближе к MWC 2020 мы увидим первые анонсы подобных смартфонов.
P.S. Не забудьте подписаться в Telegram на первый научно-популярный сайт о мобильных технологиях — Deep-Review, чтобы не пропустить очень интересные материалы, которые мы сейчас готовим!
Как бы вы оценили эту статью?
Нажмите на звездочку для оценки
Внизу страницы есть комментарии.
Напишите свое мнение там, чтобы его увидели все читатели!
Если Вы хотите только поставить оценку, укажите, что именно не так?
Первый смартфон с камерой под экраном вышел. Где можно купить и когда
Несколько месяцев назад был представлен первый смартфон с камерой под экраном. Несмотря на всю революционность гаджета, событие прошло как-то незамеченно. Было даже немного обидно за ZTE, которая первой сделала большое дело. Теперь воз сдвинулся с мертвой точки и смартфон поступил в продажу. Вот сейчас уже можно говорить о том, что мы получили технологический прорыв. Но только купить смартфон смогут не все и не везде. Например, в России он не будет продаваться официально, но кого это останавливало, когда речь заходила о чем-то революционном? Сейчас как раз тот случай и многие не отказались бы познакомиться с устройством поближе.
Когда на передней панели нет камеры — это очень хорошо.
Где купить смартфон с камерой под экраном
Вчера вечером ZTE сообщила, когда и где вы сможете купить ZTE Axon 20 5G. Это будет первый коммерчески доступный смартфон с встроенной камерой для селфи. В первое время новинка будет доступна только в нескольких странах мира, среди которых:
К сожалению, России нет в списке, но что еще более странно, нет там и США. Возможно, дело в продолжающейся торговой войне между Америкой и Китаем. Что касается России, то пока рано говорить от этом, но вероятность того, что со временем новинка придет к нам, есть.
Если вы живете в одной из приведенных стран, вы можете купить телефон, начиная с 21 декабря 2020 года. Сначала вам надо будет зарегистрироваться, потом получить уведомление, когда вы сможете забрать свой смартфон, и получить его. Интересно, что цены на момент подготовки этой статьи еще не были озвучены. Впрочем по некоторым данным устройство будет недорогим и стартует примерно от 350 долларов. Но не спешите радоваться — дочитайте до характеристик.
Купили бы такой телефон?
Первый смартфон с камерой в экране
Примерно три месяца назад ZTE анонсировала Axon 20 5G, свой флагманский смартфон года. Устройство привлекает внимание своей селфи-камерой, которая находится под дисплеем и позволяет обойтись без вырезов, отверстий и выезжающих модулей. ZTE называет это первым «настоящим полноразмерным дисплеем» среди всех смартфонов. Хотя, она немного преувеличивает, ведь модели с экраном от края до края были. Помните те редкие устройства с моторизованной камерой?
Как делают смартфоны с камерой под экраном
ZTE заявляет, что разработала пять основных технологий, чтобы сделать камеру под экраном Axon 20 5G реальностью. Они должны работать совместно и только так они позволят добиться результата.
Во-первых, это специальный материал, который на основе органических и неорганических веществ создает пленку, пропускающую больше света в камеру. Это работает вместе с микросхемой с двойным управлением и специальной схемой расположения элементов, второй и третьей базовыми технологиями. Они помогают с синхронизацией цвета при прохождении света через дисплей. Цель здесь — избежать помех, которые сам дисплей может создавать для камеры.
В-четвертых, ZTE оптимизировала согласованность пикселей дисплея с помощью специальной матрицы. В-пятых, у самой камеры есть специальный алгоритм съемки, который работает совместно с дисплеем, чтобы улучшить четкость фотографий. Он делает это путем оценки текущих условий освещения и оптимизации контрастности.
Характеристики ZTE Axon 20 5G
Эти пять технологий интегрированы в 6,92-дюймовый OLED-экран с разрешением Full HD+ с соотношением сторон 20,5: 9. Он поддерживает 10-битную картинку и 100% охвата цветового диапазона DCI-P3, что должно сделать его идеальным для просмотра видео высокого качества.
Насколько хорошо все это работает, пока сказать сложно, но компания на фото показывает, что камеру совсем не видно, пока ее не запустишь. С другой стороны, Xiaomi показывала фотографии, где она все равно немного видна, так как в этом месте иное расположение пикселей матрицы экрана.
Как узнать, какие приложения на Android используют микрофон, камеру, интернет
В телефоне используется процессор Qualcomm Snapdragon 765G с технологией ZTE Z-Booster 2.0. Компания утверждает, что это помогает сократить время запуска приложений на целых 40%. Девять различных датчиков температуры вместе с трехуровневой системой отвода тепла, включающей жидкостное охлаждение, наноуглеродное волокно и многослойный графит помогают обеспечивать охлаждение телефона даже во время игр и съемки видео в высоком разрешении.
Аккумулятор емкостью 4 220 мАч поддерживает быструю зарядку 30 Вт и режим энергосбережения во время работы 5G, который, по словам ZTE, помогает увеличить время автономной работы на 35%. ZTE не уточнила, поддерживает ли телефон беспроводную зарядку, а значит, это маловероятно.
В целом стильно, но надо познакомиться поближе.
ZTE, возможно, вложила много ресурсов в разработку камеры под дисплеем, но не обошла вниманием и задние камеры телефона. Среди них 64 Мп основная камера с возможностью съемки видео в 4K со скоростью 60 кадров в секунду, 8 Мп сверхширик и два сенсора по 2 Мп для определения глубины сцены и макросъемки.
ZTE уделила особое внимание возможности видео в телефоне. Хотя он не записывает видео 8K, как некоторые конкуренты, но позволяет в режиме реального времени делать видео с боке и украшалками.
Первоначально ZTE позиционировала Axon 20 5G как флагман, но в телефонах таких компаний, как Samsung, Xiaomi и других используется процессор Snapdragon 865, который превосходит версию 765G.
Пока неизвестно, как долго телефон будет поддерживаться обновлениями программного обеспечения, но, скорее всего, это просто ”проба пера” и проверка технологий в деле. Возможно, вдогонку выйдет еще несколько смартфонов с более топовыми характеристиками, но ZTE уже первая, а это чего-то, да стоит. С другой стороны, готовы ли вы купить этот смартфон на старте продаж?