手機(jī)如何“干掉”前置攝像頭
雖然前置攝像頭的地位越來越高,但受制于手機(jī)形態(tài)的變化(朝著無限接近100%全面屏進(jìn)化的趨勢),留給安置前置鏡頭的額頭、劉海空間越來越小。如何解決手機(jī)自拍和更高屏占比以及屏幕玻璃不開孔設(shè)計的潮流趨勢?這就是擺在手機(jī)廠商乃至整個產(chǎn)業(yè)鏈面前的課題。
成就更多角度的拍攝
顧名思義,前置攝像頭就是拍前面,后置攝像頭則是拍對面。然而,有時候?yàn)榱伺某龈邉?chuàng)意的畫面,單純的前后攝像頭都無法滿足我們的需求。于是,可以改變角度的攝像頭模塊就出現(xiàn)了。
需要注意的是,旋轉(zhuǎn)攝像頭并非以Android為代表的智能手機(jī)的專利,早在十余年前,這種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的攝像模組,就已經(jīng)被諾基亞和三星等手機(jī)品牌獵裝了。
不知道大家還記不記得諾基亞N90,這款手機(jī)不僅屏幕可以旋轉(zhuǎn),攝像頭模塊也能進(jìn)行135度的旋轉(zhuǎn),結(jié)合卡爾·蔡司認(rèn)證的200萬像素自動對焦鏡頭,堪稱當(dāng)年的移動DV,無論是自拍還是偷拍都是一把好手。
隨后,諾基亞還在中低端手機(jī)中也引入了旋轉(zhuǎn)攝像頭的概念,比如諾基亞5700和3250。以3250為例,這款手機(jī)的機(jī)身可以實(shí)現(xiàn)270度的旋轉(zhuǎn),當(dāng)其余屏幕呈90度的兩個位置會自動啟動攝像頭進(jìn)行拍攝,從而解決了前后拍攝的需求。而三星也沒有閑著,旗下SCH-W579、SGH-X608、SGH-D828等也都是可旋轉(zhuǎn)攝像頭的代表。
攝像頭的旋轉(zhuǎn)秀
步入Android時代后,美顏概念開始興起,而早期前置專用的攝像頭素質(zhì)普遍不高,哪怕美顏算法再好,也容易被傳感器拖后腿。如果可以用后置攝像頭用于自拍,不僅可以解決成像素質(zhì)問題,還能借助后置閃光燈實(shí)現(xiàn)補(bǔ)光的功效,好處多多。
那么,如何才能實(shí)現(xiàn)呢?
OPPO最早給出了答案。2013年9月,OPPO發(fā)布了旗下首款N系列手機(jī)N1,主打可以206度旋轉(zhuǎn)的攝像頭,其內(nèi)部由10個模塊、50根連接線和67個零件構(gòu)成,可以穩(wěn)定固定在任意拍攝角度上,在提升自拍體驗(yàn)之余,還能更加方便地實(shí)現(xiàn)仰拍、俯拍等操作,在當(dāng)年博得了一眾好評。
2014年,OPPO先后推出了更小巧的N1 mini與N3,前者更加適合小手的MM,而后者則主打電動攝像頭。和N1相比,N3可以直接通過滑動屏幕控制攝像頭旋轉(zhuǎn),在功能上大幅提升。比如,通過電動馬達(dá)拍攝全景照片時可以徹底解決手抖問題,還可以在通話時自動“轉(zhuǎn)”回去,不會因忘記復(fù)位而對使用造成困擾。
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除了OPPO,朵唯和榮耀也曾推出過類似的產(chǎn)品。其中,朵唯在2014年11月推出了V1,榮耀在2015年8月帶來了榮耀7i,兩款產(chǎn)品并沒有采用OPPO N系列那般復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)模塊,而是通過一個轉(zhuǎn)軸,實(shí)現(xiàn)了后置鏡頭向上翻轉(zhuǎn)的目的,從而解決了前后拍照,以及在其他角度拍攝的需求。
可惜,旋轉(zhuǎn)攝像頭注定需要單獨(dú)的轉(zhuǎn)軸等復(fù)雜零部件,對空間的占用非??捎^。在智能手機(jī)普遍追求屏占比,以及“全面屏”概念成為業(yè)內(nèi)共識的今天,前置攝像頭遭遇了空前的危機(jī)。
逐漸壓縮的生存空間
小米在推出第一代MIX時提出了“全面屏”概念,為了實(shí)現(xiàn)三面無邊框的設(shè)計,該系列產(chǎn)品不得不將前置攝像頭、光線距離傳感器等單元從“腦門”轉(zhuǎn)移到了“下巴”上,由于手機(jī)屏幕底部空間原本就存在復(fù)雜的屏幕排線和射頻天線等部件,這就導(dǎo)致留給前置鏡頭的空間更加局促。
以小米最新的MIX2S為例,這款武裝驍龍845的旗艦手機(jī),其前置攝像頭卻還停留在500萬像素的水平上,無論是單純的像素值還是美顏?zhàn)耘牡募?xì)節(jié)表現(xiàn),都要落后于小米8等兄弟。通過拆機(jī)可見,MIX2S前置攝像頭的尺寸還不及后置攝像頭的1/4,其素質(zhì)自然就可以預(yù)期了。
實(shí)際上,不止是小米,無論是蘋果iPhone X,還是其他采用劉海屏或美人尖設(shè)計的手機(jī),它們都涉及到?jīng)]有空間去安置更高檔前置攝像頭傳感器的問題。
3D結(jié)構(gòu)光模塊會進(jìn)一步侵占前置攝像頭的生存空間
比如堅果R1,雖然其前置攝像頭高達(dá)2400萬像素,但從傳感器尺寸來看,同樣不能指望它可以獲得媲美后置鏡頭的成像水準(zhǔn)。
前置鏡頭明顯要比后置鏡頭小兩圈
那么,難道就沒有前置攝像頭比后置鏡頭還厲害的案例嗎?答案自然是有,比如美圖T8s,這款產(chǎn)品就是典型的前置比后置攝像頭更優(yōu)秀的代表。
簡單來說,T8s后置2100萬像素IMX230傳感器,而其前置則選用了1200萬像素IMX362傳感器+500萬像素三星4E8傳感器的組合,就素質(zhì)而言甚至超越了同期很多高端手機(jī)的后置雙攝。
美圖T8s前后攝像頭模塊對比
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可惜,為了容納更高品質(zhì)的前置攝像頭,美圖T8s保留了格外醒目的“大腦門”,這種設(shè)計風(fēng)格在全面屏當(dāng)?shù)赖慕裉?,屬于明顯的另類,并不被更廣大的消費(fèi)者所接受。
在全面屏?xí)r代,特別是無限接近100%全面屏設(shè)計的未來,前置攝像頭的出路在哪里?
柳暗花明的契機(jī)出現(xiàn)
為了成就更高的屏占比,2018年智能手機(jī)逐漸從18:9全面屏向19:9異形屏轉(zhuǎn)型。然而,無論是iPhone X、榮耀10和小米8的劉海還是夏普S2和堅果R1的美人尖,都會影響手機(jī)正面的既視感,影響美觀且占用了信號欄的通知空間。
于是,升降式的物理結(jié)構(gòu),就成為了全面屏手機(jī)收納前置攝像頭的最佳解決方案。而首先突破這一天花板瓶頸的代表,則就是vivo和OPPO旗下的最新旗艦之作。
其中,vivo NEX的升降式前置攝像頭模塊是由步進(jìn)馬達(dá)、減速箱和傳動絲桿組成,每一次升降都靠借助步進(jìn)馬達(dá)的扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生力量,通過精密減速箱放大扭矩而帶動絲桿轉(zhuǎn)動,從而讓前置攝像頭完成升起拍照和降落回收的動作。
為了提升可靠性,vivo NEX在攝像頭模塊內(nèi)還集成了霍爾磁力感應(yīng)開關(guān),在感受到外力時可自動收起鏡頭。同時,這顆升降式的鏡頭具備升降50000次無故障的特質(zhì),配合不銹鋼殼體可承受強(qiáng)大拉力及扭轉(zhuǎn)力,按照每天彈出50次計算,vivo NEX可以確保3年的使用壽命。
可惜,升降模組對空間的占用比單純的傳感器更大,哪怕vivo NEX優(yōu)化了PCB主板布局,并將SIM卡槽放在了機(jī)身底部,留給升降式前置攝像頭的空間依舊有限,所以它的像素值只有800萬像素,底蘊(yùn)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如X20/X21等前輩支持雙攝對焦的傳感器。
OPPO Find X也采用了和NEX相似的思路,只是它采用了更為復(fù)雜的雙軌潛望式結(jié)構(gòu)設(shè)計,將IR補(bǔ)光燈、IR攝像頭、接近距離傳感器、聽筒、點(diǎn)陣投影器、前置攝像頭和后置雙攝等部件一股腦地隱藏在了可伸縮的中框當(dāng)中,從而實(shí)現(xiàn)了整機(jī)正反面均無打孔的視覺效果。
據(jù)悉,F(xiàn)ind X雙軌潛望結(jié)構(gòu)中的馬達(dá)通過螺紋軸實(shí)現(xiàn)升降,結(jié)構(gòu)類似于光碟機(jī)里面控制激光頭前進(jìn)后退的電機(jī),其升降壽命達(dá)到了30萬次,并針對意外跌落進(jìn)行了專項規(guī)避設(shè)計,在升起的狀態(tài)下如果監(jiān)測到手機(jī)跌落將迅速收起潛望結(jié)構(gòu)從而確保安全。
由于OPPO Find X的雙軌潛望結(jié)構(gòu)空間足夠大,所以它有空間安置一顆型號為IMX576的2500萬像素傳感器,從而確保了自拍時擁有更好的底蘊(yùn)。
相對而言,vivo NEX的升降式攝像頭模塊技術(shù)最為成熟,從產(chǎn)業(yè)鏈傳出的消息來看,未來會有更多新品引入的設(shè)計,從而成就更多屏占比超過90%的旗艦手機(jī)。但是,如何解決升降模塊空間無法容納更高端傳感器的缺陷?這就只能靠所謂的AI美顏來彌補(bǔ)了,至于效果如何,就得看實(shí)際手機(jī)型號的算法優(yōu)良了。
那么,除了這種復(fù)雜的機(jī)械模塊外,就沒有其他解決方案了嗎?
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來自雙屏的希望
我們不妨回顧一下去年上市的魅族Pro7,這款產(chǎn)品在后蓋上配備了一塊副屏,可以用于后置鏡頭自拍時的取景。既然后置鏡頭可以通過背面的屏幕取景自拍,不就恰好取代了前置攝像頭的角色嗎?
前不久,國外媒體就扒出了三星在美公開的一項專利文件(2017年9月提交,2018年6月19日公開),這個專利就是上面這種設(shè)計的全面屏改進(jìn)版。從專利圖來看,三星的這款概念機(jī)正面有著90%以上的屏占比,徹底干掉了下巴,額頭部分也只有聽筒和傳感器,不再給前置攝像頭留位置。
而這款產(chǎn)品的背面,則嵌入了一塊占據(jù)后蓋2/5面積的副屏。如果要自拍,背面的屏幕會自動啟動,實(shí)現(xiàn)取景效果,并使用唯一的后置鏡頭完成自拍。同樣,視頻通話等需要前攝參與的場景也搞定了。當(dāng)然,這個副屏如果可以用來看電子書、看通知等輕應(yīng)用,也能起到更加省電的效果。
此外,如今配備柔性O(shè)LED屏幕且采用折疊結(jié)構(gòu)設(shè)計的智能手機(jī)也不再停留在概念階段,這類產(chǎn)品先天就具備前后雙屏的形態(tài),只需一組攝像頭就能實(shí)現(xiàn)前后拍攝的需求。
我們熟悉的中興AXON M就可視為此類產(chǎn)品的提前預(yù)演,采用柔性屏幕設(shè)計后,折疊手機(jī)將實(shí)現(xiàn)更美觀的整體性,并沖擊更高的屏占比。