Por que a câmera sob a tela do iPhone é mais difícil de construir?
Após o lançamento de cada nova geração da Apple, sempre há dois tipos de discussões acaloradas: um são os comentários contundentes sobre a geração atual de produtos e o outro é a previsão ousada das próximas três gerações de iPhones.
Nos seis meses desde que o iPhone 15 chegou às lojas, a câmera sob a tela se tornou o foco de muitos meios de comunicação.
Há algum tempo, Macrumor deu a notícia de que os fornecedores da Apple na Coreia do Sul começaram a desenvolver câmeras sob a tela para smartphones. Por outro lado, um internauta imediatamente apontou que havia rumores semelhantes há cinco anos.
Não sabemos quando veremos o iPhone retratado aqui, mas até vermos o real, sabemos que este debate continuará.
Em comparação com o Android, que está tornando as câmeras frontais cada vez menores, e até mesmo correndo para tentar soluções de “verdadeira tela cheia”, a Apple é como um público sentado à margem, no mesmo tempo e espaço, mas não participando do jogo, e ainda ficar longe do jogo e grudado na tela. Aquela mancha escura no topo.
Para entender por que a Apple não lançou a tão esperada lente sob a tela, primeiro precisamos esclarecer uma dúvida:
Por que os módulos front-end são tão importantes para a Apple?
Quanto mais móveis, maior será a casa
Na verdade, existe um segredo escondido na franja da Apple.
O módulo frontal inclui 8 componentes de detecção, incluindo "lente infravermelha", "elemento sensor de inundação" e "alto-falante". Olhando novamente desta perspectiva, parece que a existência de Qi Liuhai pode ser compreendida.
A lente infravermelha, o projetor de pontos e a câmera frontal são as razões fundamentais pelas quais a Apple insiste em manter módulos grandes.
Embora toda a série do iPhone 15 use uma “Ilha Inteligente” mais curta e muitos sensores tenham sido reorganizados e projetados, esses três irmãos ainda estão no centro da “ilha”.
O iPhone sempre teve sua própria compreensão única da fotografia. O site de avaliação DXOMARK classificou o iPhone 15 Pro Max no topo da lista dos últimos dois anos em termos de "efeito selfie". Mesmo o 14 do ano passado ainda pode ser classificado entre os novos celulares em 2023. Conseguiu excelente resultado ao empatar em segundo lugar.
▲ Foto de: DXOMARK
Os dados em papel do iPhone nunca foram os melhores, mas a sombra da Apple é sempre indispensável em todas as comparações horizontais de avaliações fotográficas; seu estilo fotográfico não é dos mais agradáveis, mas seu efeito de imagem natural está entre os primeiros em todas as listas principais. são alguns destaques da lista.
Nesta era de interações on-line cada vez mais frequentes, transmissões ao vivo de selfies, videochamadas e reuniões on-line exigem a participação da lente frontal. Portanto, o iPhone colocou o peso da fotografia frontal em um alto nível.
Os irmãos gêmeos da “lente infravermelha” e do “projetor matricial” se fundem no guardião do ecossistema da Apple – o Face ID.
É comum ouvir usuários da Apple reclamarem da duração da bateria e do sinal do iPhone, mas é raro ouvir rumores sobre a falta de segurança da Apple, devido aos profundos esforços da Apple na verificação de segurança.
O Face ID juntou-se ao ecossistema da Apple já em 2017. Ao mesmo tempo, o iPhone também abandonou completamente o Touch ID que liderava.
A segurança do reconhecimento facial é incomparável com o desbloqueio por impressão digital. O processo de desbloqueio da "Câmera dupla com luz estruturada 3D" é um pouco difícil de explicar, por isso explicaremos apenas brevemente as partes principais.
O desbloqueio facial "nível de pagamento" é o maior elogio ao Face ID. Até o tesouro pode contar com a tecnologia fornecida. É claro que existem alguns limites intransponíveis, e o "projetor matricial" é um dos principais contribuintes.
O ponto IR invisível é projetado no rosto da pessoa através da lente, formando um modelo tridimensional com 30.000 matrizes de pontos no rosto. A máscara virtual é digitalizada com uma lente infravermelha e combinada com as informações da matriz de pontos no telefone celular para confirmar a pessoa desbloqueada. É o dono da máquina?
As informações faciais são, na verdade, 20 vezes mais seguras do que as soluções de impressão digital. A probabilidade de desbloquear o telefone com a mesma impressão digital é de uma em 50.000, mas com o Face ID essa probabilidade é reduzida para uma em um milhão.
Após anos de atualizações no reconhecimento facial, os usuários podem usá-lo usando máscaras, óculos e chapéus, mas fotos com rostos falsos ou mesmo modelos de rosto 1:1 não podem ser desbloqueadas.
Para evitar que o proprietário seja desbloqueado à força por outras pessoas que seguram o telefone enquanto dorme, o Face ID também adiciona tecnologia de "detecção de atenção". Somente quando a atenção do proprietário cair na tela do telefone, o iPhone reconhecerá o comando de desbloqueio. O desbloqueio acima processo pode ser realizado.
Recursos como bela aparência e tela cheia são itens que podem ser comprometidos diante da “segurança” e da “imagem”.
A teimosia da Apple manterá franjas e pílulas por perto até encontrar a tecnologia “perfeita” sob a tela.
No entanto, várias patentes que foram reveladas uma após a outra no site de patentes da Apple parecem ter dado alguns sinais de uma verdadeira tela cheia que está longe.
Os três machados que bloqueiam a lacuna
ZTE, Xiaomi, OPPO, Samsung, etc., que lançaram câmeras sob a tela, têm nomes diferentes para esta tecnologia, mas a lógica subjacente para conseguir o “desaparecimento da lente” é semelhante.
Como o material luminescente OLED é opaco, se você quiser ver a tela e permitir que a lente nos veja sob a tela, você precisa aumentar a transmitância de luz da tela na área da lente frontal, seja é para deixar os pixels A lacuna entre eles aumenta, ou alguns pixels são deduzidos.O efeito final é que a luz pode passar suavemente pela lacuna e entrar na lente.
A Apple também usa o mesmo princípio para projetar lentes sob a tela, mas em comparação com os fabricantes anteriores, as lentes sob a tela do iPhone têm dois problemas inerentes a enfrentar:
– iPhone equipado com FaceID possui um módulo frontal maior que precisa ser escondido
– Módulos maiores requerem áreas maiores de transmissão de luz
O Red Magic 9 Pro é atualmente a melhor máquina do mercado que controla a diferença de resolução entre a “área sob a tela” e a “área da tela principal”. Nesta experiência, não conseguimos sentir a diferença na maioria das cenas. a falta de qualidade de imagem é abrupta, mas também é um efeito que só pode ser alcançado com a premissa de apenas uma câmera.
Em resposta a isso, a Apple usou o método “integração + ocultação” na patente para minimizar o impacto na resolução da tela.
No documento de patente de codinome 20240077648, é mencionada uma tecnologia chamada "integração de projetor matricial e iluminador de inundação".
O iluminador de inundação é a lente infravermelha mencionada acima, que é usada para emitir luz infravermelha para ajudar o telefone a reconhecer rostos e determinar se o usuário está olhando diretamente para a tela para garantir que somente o usuário possa desbloquear a tela.
Agora, a Apple pode combinar o iluminador de inundação e o projetor de pontos em um único módulo de projeção compacto, reduzindo a área do par de sensores para quase metade do seu tamanho original, reduzindo assim a necessidade de área sob a tela.
O "guia de ondas óptico planar" em outra patente é uma extensão da tecnologia de integração mencionada acima.
Módulos como detecção de luz ambiente, captura de imagem, reconhecimento de gestos e detecção de proximidade em módulos front-end tradicionais precisam emitir ou receber radiação óptica em diferentes regiões espectrais através de várias aberturas físicas para completar as instruções de operação correspondentes e percepção do ambiente e usuários.
É por isso que a maioria dos atuais celulares com tela cheia deixam uma mancha preta na tela, não porque gostem, mas porque não têm escolha.
No entanto, guias de onda ópticos planares parecem resolver este problema. Esta tecnologia utiliza guias de onda ópticos planares em telas de telefones celulares para guiar a radiação através da superfície da tela sem interferir na funcionalidade da tela.
Livre-se das palavras profissionais obscuras e esotéricas: com ele, a maioria dos sensores (exceto a câmera) não afetarão o uso mesmo que sejam colocados sob a tela, assim como o desbloqueio de impressão digital no celular.
Em teoria, a combinação da Apple reduz o tamanho do módulo frontal e a área necessária para reduzir a resolução da tela.A única coisa que precisa ser comprometida com a tela principal é uma lente óptica frontal.
Portanto, esta renderização do iPhone 16 é razoável.
Mas para ser verdadeiramente abrangente, a lente deve ser um tópico que não pode ser evitado. Afinal, a resolução acima do módulo ainda é diferente da tela principal. Mesmo no Red Magic 9 Pro, você ainda verá uma "janela de tela- como "aparência na interface destacada em cor clara." da área sob a tela.
E o terceiro machado da Apple foi projetado especificamente para isso.
Em primeiro lugar, através do arranjo especial de pixels em "W", a transmitância da luz é aumentada, o fenômeno de difração é reduzido e "halos" e "névoa" aparecem nas selfies.
Então, os componentes nesta área (como o metal do sensor de toque) podem ser movidos para perto ou para longe de seus pixels adjacentes em diferentes cenários de uso, facilitando assim a diferença entre a "área de remoção de pixels" e a "área de densidade total de pixels" diferença de exibição.
A julgar apenas pela descrição do documento de patente, a Apple alcançou resolução variável no sentido físico.
Ao folhear os documentos de patentes, também descobri um “cuidado” da Apple.
O diagrama esquemático não fornece a localização específica da área sob a tela, mas lista possíveis localizações em sequência. Esta bomba de fumaça ocorre nada menos que todos os anos antes do lançamento de um novo iPhone, toda a Internet inicia um carnaval de especulações sobre o formato do módulo traseiro.
Nos últimos dois anos, os principais fabricantes parecem ter desacelerado a exploração de telas em tela cheia.
Por um lado, após anos de tentativas, ideias fantásticas como telas frontais e traseiras de dupla face, lentes flip, telas deslizantes, etc., tornaram-se produtos históricos fugazes. As ideias são muito frescas, mas o mercado não paga por elas. No nível técnico atual, o celular ideal que seja “portátil em peso”, “alta definição em pixels” e “tela completa” só pode satisfazer dois deles.
O item descartado nesse triângulo impossível também forma as características de diferentes marcas e séries.
Por outro lado, a tela incompleta não é totalmente uma desvantagem. Voltando ao topo da tela, descobri de repente que a existência de cavidades, estrondos ou gotas de água não só dá espaço para o módulo frontal tocar, mas também fornece um habitat natural para a barra de status.
No dia em que as soluções fora da tela se tornarem populares, para onde irão as informações da barra de status? Que truques os fabricantes apresentarão em relação à remoção e retenção desses ícones? Vale muito a pena esperar.
No entanto, a busca das pessoas por telas perfeitas manteve esse prolongado “cabo de guerra espacial”. Como serão as telas dos telefones celulares do futuro? Na verdade, já temos a resposta.
O ex-designer-chefe da Apple, Jony Ive, acredita que a "piscina infinita" será uma forma de tela de celular no futuro. Do Samsung Galaxy Note Edge ao Huawei Mate 30 pro, esse conceito tem sido usado involuntariamente, mas pode realmente ser alcançado Visualmente, Boundless é o Xiaomi Mix α colocado na vitrine, mas esta máquina ainda está muito longe da produção em massa, ou seja, de nós.
Esses documentos de patente também nos dão um pouco de esperança de um “iPhone de tela cheia”, mas a Apple, que sempre esteve disposta a seguir adiante, tem sido um pouco mais lenta no caminho para encontrar a tela perfeita.
Tal como Steve Jobs, que prefere ter uma casa vazia a contentar-se com móveis que não gosta, o design do iPhone parece ter sempre mantido este conceito, sendo sempre único e sempre um passo atrás, mas claro que vai também fazer mudanças no tempo, atraindo a atenção do mundo.
Mais importante ainda, quando você junta os iPhones dos últimos anos, descobre que eles realmente fizeram progressos silenciosamente.
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