Pourquoi la caméra sous l'écran de l'iPhone est-elle plus difficile à construire ?

Après la sortie de chaque nouvelle génération d'Apple, il y a toujours deux types de discussions animées. L'une concerne les commentaires acerbes sur la génération actuelle de produits et l'autre les prédictions audacieuses des trois prochaines générations d'iPhone.

Au cours des six mois qui ont suivi le lancement de l'iPhone 15, la caméra sous-écran est devenue le centre d'intérêt de nombreux médias.

Macrumor a annoncé il y a quelque temps que les fournisseurs d'Apple en Corée du Sud avaient commencé la recherche et le développement de caméras sous-écran pour smartphones. D'un autre côté, certains internautes ont immédiatement souligné qu'il y avait des rumeurs similaires il y a cinq ans.

Nous ne savons pas quand nous verrons l'iPhone en photo, mais jusqu'à ce que nous voyions le vrai, nous savons que ce débat se poursuivra.

Comparé à Android, qui rend les caméras frontales de plus en plus petites, et se précipite même pour essayer la solution du « vrai plein écran », Apple est comme un public assis à l'écart, dans le même temps et dans le même espace, mais pas participer au jeu, tout en restant à l'écart. Regardez le point noir en haut de l'écran.

Pour comprendre pourquoi Apple n'a pas lancé le très attendu objectif sous l'écran, nous devons d'abord clarifier une question :

Pourquoi le module frontal est-il si important pour Apple ?

Plus il y a de meubles, plus la maison sera grande

Il y a en fait un secret caché dans la frange d'Apple.

Le module avant comprend 8 composants de détection, dont une "lentille infrarouge", un "élément de capteur d'inondation", un "haut-parleur", etc. En y repensant sous cet angle, il semble que l'existence de Qi Liuhai puisse également être comprise .

L'objectif infrarouge, le projecteur de points et la caméra frontale sont les raisons fondamentales pour lesquelles Apple insiste pour conserver les gros modules.

Bien que toute la série iPhone 15 utilise une « Smart Island » plus courte et que de nombreux capteurs aient été réorganisés et conçus, ces trois frères se tiennent toujours au centre de « l'île ».

L'iPhone a toujours eu sa propre compréhension de la photographie. Le site d'évaluation DXOMARK a classé « l'effet selfie » de l'iPhone 15 Pro Max en tête de liste au cours des deux dernières années. Même les 14 de l'année dernière peuvent toujours figurer parmi les nouveaux. téléphones en 2023. Ici, nous avons obtenu une égalité pour la deuxième place.

▲ Photo de : DXOMARK

Les données papier de l'iPhone n'ont jamais été les meilleures, mais l'ombre d'Apple est indispensable dans toutes les comparaisons horizontales d'évaluations photographiques ; l’effet d’imagerie naturelle est assez brillant sur les principales listes.

À l'ère des interactions en ligne de plus en plus fréquentes, les diffusions de selfies en direct, les appels vidéo et les réunions en ligne nécessitent tous la participation de l'objectif frontal. L'iPhone a donc placé le poids de la photographie frontale à un niveau élevé.

Les frères jumeaux de la « lentille infrarouge » et du « projecteur matriciel » fusionnent pour former le gardien de l'écosystème d'Apple : Face ID.

Il est courant d'entendre les utilisateurs d'Apple se plaindre de la durée de vie de la batterie et du signal de l'iPhone, mais il est rare d'entendre des rumeurs sur la mauvaise sécurité d'Apple. Cela est dû aux efforts approfondis d'Apple en matière de vérification de sécurité.

Face ID a rejoint l'écosystème Apple dès 2017. Dans le même temps, l'iPhone a également complètement abandonné le Touch ID qu'il dirigeait.

La sécurité de la reconnaissance faciale est incomparable au déverrouillage par empreinte digitale. Le processus de déverrouillage de la « Double caméra à lumière structurée 3D » est un peu difficile à expliquer. Nous sélectionnerons uniquement les éléments clés et l'expliquerons brièvement.

Le déverrouillage du visage au « niveau de paiement » est le plus grand compliment de Face ID. Même le Trésor peut compter sur la technologie fournie. Bien sûr, il existe des seuils insurmontables, et le « projecteur matriciel » est l'un des principaux contributeurs.

Le point IR invisible est projeté sur le visage à travers la lentille, formant un modèle tridimensionnel avec un groupe matriciel de 30 000 points sur le visage. Le masque virtuel est numérisé avec une lentille infrarouge et mis en correspondance avec les informations de la matrice de points. dans le téléphone mobile, pour confirmer si le déverrouillage est le propriétaire.

Les informations faciales sont en réalité 20 fois plus sécurisées que les solutions d'empreintes digitales. La probabilité de déverrouiller le téléphone avec la même empreinte digitale est de une sur 50 000, et avec Face ID, cette probabilité se réduit à une sur un million.

Après des années d'améliorations de la reconnaissance faciale, les utilisateurs peuvent l'utiliser lorsqu'ils portent des masques, des lunettes et des chapeaux, mais les photos avec de faux visages ou même des modèles de visage 1:1 ne peuvent pas être déverrouillées.

Afin d'éviter que le propriétaire ne soit déverrouillé de force par d'autres personnes tenant le téléphone pendant son sommeil, Face ID ajoute également la technologie de « détection d'attention » Ce n'est que lorsque l'attention du propriétaire tombe sur l'écran du téléphone que l'iPhone sera déterminé comme étant déverrouillé. commande, le processus de déverrouillage ci-dessus peut être effectué.

Funktionen wie schönes Erscheinungsbild und Vollbild sind alles Punkte, die angesichts von „Sicherheit“ und „Image“ beeinträchtigt werden können.

Apples Sturheit lässt Pony und Pillen existieren, bis es auf die „perfekte“ Under-Screen-Technologie stößt.

Allerdings scheinen mehrere Patente, die auf der Patent-Website von Apple veröffentlicht wurden, Anzeichen dafür zu geben, dass der wahre Vollbildmodus noch in weiter Ferne liegt.

Drei Achsen, um die Lücke zu schließen

ZTE, Xiaomi, OPPO, Samsung usw. haben bereits unterschiedliche Namen für diese Technologie auf den Markt gebracht , die zugrunde liegende Logik der Umsetzung der „Technik des verschwindenden Objektivs“ ist sehr ähnlich.

Da das OLED-Leuchtmaterial undurchsichtig ist, müssen Sie den Bildschirm im Bereich der Vorderseite vergrößern, wenn Sie den Bildschirm sehen möchten und die Kamera uns unter dem Bildschirm sehen soll Ob es darum geht, die Lücken zwischen den Pixeln zu vergrößern oder einige Pixel zu entfernen, der Endeffekt besteht darin, dass das Licht reibungslos durch die Lücken dringen und in die Linse eindringen kann.

Apple verwendet das gleiche Prinzip auch für die Entwicklung von Unterbildschirmlinsen, aber im Vergleich zu früheren Herstellern haben iPhone-Unterbildschirmlinsen mit zwei nativen Problemen zu kämpfen . :

– Das mit FaceID ausgestattete iPhone hat ein größeres Frontmodul, das versteckt werden muss

– Ein größeres Modul erfordert einen größeren lichtdurchlässigen Bereich

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Red Magic 9 Pro ist derzeit das einzige Gerät auf dem Markt, das den Auflösungsunterschied zwischen dem „Unterbildschirmbereich“ und dem „Hauptbildschirmbereich“ besser kontrollieren kann In diesem Zeitraum spüren wir den abrupten Auflösungsverlust in den meisten Szenen erfahrungsgemäß nicht, aber auch dies ist ein Effekt, der nur mit nur einer Kamera erreicht werden kann.

Als Reaktion darauf verwendet Apple im Patent die Methode „Integration + Ausblenden“, um die Auswirkungen auf die Bildschirmauflösung zu minimieren.

Im Patentdokument mit dem Codenamen 20240077648 wird eine Technologie namens „Integration von Punktmatrixprojektor und Flutbeleuchtung“ erwähnt.

Der Flutlichtstrahler ist die oben erwähnte Infrarotlinse, die zum Aussenden von Infrarotlicht verwendet wird, um dem Telefon dabei zu helfen, Gesichter zu erkennen und festzustellen, ob der Benutzer direkt auf den Bildschirm schaut, um sicherzustellen, dass nur der Benutzer entsperren kann den Bildschirm. Jetzt kann Apple den Flutlichtstrahler und den Punktprojektor in einem einzigen kompakten Projektionsmodul kombinieren und so die Fläche des Sensorpaars auf fast die Hälfte der ursprünglichen Größe verkleinern, um den Bedarf an Platz unter dem Bildschirm zu reduzieren.

Der „planare optische Wellenleiter“ in einem anderen Patent ist eine Erweiterung der oben genannten Integrationstechnologie.

Module wie Umgebungslichterkennung, Bilderfassung, Gestenerkennung und Näherungserkennung in herkömmlichen Front-End-Modulen müssen verschiedene physische Öffnungen passieren Lichtstrahlung in unterschiedlichen Spektralbereichen empfangen, um die entsprechende Bedienungsanleitung zu befolgen und die Umgebung und Benutzer wahrzunehmen.

Deshalb hinterlassen die meisten Vollbild-Handys derzeit einen schwarzen Fleck auf dem Bildschirm. Nicht weil sie es mögen, sondern weil sie keine andere Wahl haben.

Planare optische Wellenleiter scheinen dieses Problem jedoch gelöst zu haben. Diese Technologie verwendet planare optische Wellenleiter auf dem Display des Telefons, um Strahlung über die Displayoberfläche zu leiten, ohne die Displayfunktionalität zu beeinträchtigen.

Entfernen Sie die obskuren und esoterischen Fachwörter: Damit haben die meisten Sensoren (außer Kameras) keinen Einfluss auf ihre Verwendung, selbst wenn sie unter dem Bildschirm platziert sind . Es ist dasselbe wie das Entsperren per Fingerabdruck auf einem Mobiltelefon.

Theoretisch reduziert Apples Kombination die Größe des Frontmoduls und die benötigte Fläche, um die Bildschirmauflösung zu reduzieren. Das Einzige, was beim Hauptbildschirm Abstriche machen muss, ist die Frontoptik.

Diese Darstellung des iPhone 16 ist also nicht unvernünftig.

Aber um wirklich umfassend zu sein, muss das Objektiv ein Thema sein, das nicht vermieden werden kann. Schließlich unterscheidet sich die Auflösung über dem Modul immer noch vom Hauptbildschirm Hohe Auflösung in hellen Farben. Die helle Oberfläche sieht den „bildschirmfensterartigen“ Bereich unter dem Bildschirm.

Und Apples dritte Axt ist speziell dafür konzipiert.

Tout d'abord, grâce à la disposition spéciale des pixels en « W », la transmission de la lumière est augmentée, le phénomène de diffraction est réduit et le « halo » et la « sensation de brouillard » sont évités dans les selfies.

Ensuite, les composants de cette zone (tels que le métal du capteur tactile) peuvent être déplacés vers ou loin de leurs pixels adjacents dans différents scénarios d'utilisation, atténuant ainsi les différences d'affichage de la « zone de suppression de pixels » et de la « zone de densité complète des pixels ».

À en juger par la description du document de brevet, Apple a atteint une résolution variable au sens physique.

En feuilletant les documents du brevet, j'ai également découvert une "mise en garde" d'Apple.

Le diagramme schématique ne donne pas l'emplacement précis de la zone sous l'écran, mais donne des exemples d'emplacements possibles en séquence. Cette bombe fumigène n'est pas moins que chaque année avant la sortie d'un nouvel iPhone, tout Internet déclenche un carnaval de spéculations sur la forme du module arrière.

Au cours des deux dernières années, les grands fabricants semblent avoir ralenti leur exploration des affichages plein écran.

D'une part, après des années de tentatives, des idées fantastiques telles que les écrans double face avant et arrière, les objectifs rabattables, les écrans coulissants, etc. sont devenues des produits historiques éphémères. Les idées sont très fraîches mais le marché ne les paiera pas. Dans la technologie existante, au même niveau, un téléphone mobile idéal avec « poids portable », « pixels haute définition » et « écran complet » ne peut satisfaire que deux d'entre eux.

L'article qui est jeté dans ce triangle impossible forme également les caractéristiques de différentes marques et de différentes séries.

D'un autre côté, l'écran incomplet n'est pas entièrement un défaut. En revenant en haut de l'écran, j'ai soudain découvert que l'existence de creux, de franges ou de gouttes d'eau permet non seulement au module avant d'avoir de l'espace, mais fournit également un habitat naturel pour la barre d'état.

Le jour où les solutions hors écran deviendront populaires, où iront les informations de la barre d'état ? Quelles astuces les fabricants proposeront-ils concernant la suppression et la conservation de ces icônes ? Cela vaut vraiment la peine d’attendre avec impatience.

Cependant, la recherche d’écrans parfaits par les gens a permis de poursuivre cette longue « lutte acharnée dans l’espace ». À quoi ressembleront les écrans de téléphones portables du futur ? En fait, nous avons déjà la réponse.

L'ancien concepteur en chef d'Apple, Jony Ive, estime que la « piscine à débordement » sera une forme d'écran de téléphone portable à l'avenir, du Samsung Galaxy Note Edge au Huawei Mate 30 pro, ce concept a été involontairement présent, mais il l'a fait. peut vraiment être utilisé visuellement Celui qui atteint le niveau illimité est le Xiaomi Mix α qui est placé en vitrine. Cependant, cette machine est encore trop loin de la production de masse, ou en d'autres termes, de nous.

Ces documents de brevet nous donnent aussi un petit espoir d'un "iPhone plein écran". Cependant, Apple, qui a toujours insisté sur la recherche de la perfection, a mis un peu de temps à trouver l'écran parfait.

Tout comme Steve Jobs, qui préfère avoir une maison vide plutôt que de se contenter de meubles qu'il n'aime pas, le design de l'iPhone semble avoir toujours maintenu ce concept, étant toujours unique, toujours en retard, et bien sûr cela continuera à le faire. Quand quelque chose change, cela attire l’attention du monde.

Plus important encore, lorsque vous assemblez les iPhones ces dernières années, vous constatez qu'ils ont réellement progressé tranquillement.

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