iPhone 언더스크린 카메라를 만드는 것이 왜 더 어려운가요?

Apple의 새로운 세대가 출시될 때마다 항상 두 가지 열띤 토론이 벌어지는데, 하나는 현 세대의 제품에 대한 날카로운 논평이고, 다른 하나는 다음 3세대 iPhone에 대한 과감한 예측입니다.

iPhone 15가 출시된 지 6개월 동안 언더스크린 카메라는 많은 뉴스 매체의 초점이 되었습니다.

얼마 전 마크루머는 애플의 한국 공급업체들이 스마트폰용 언더스크린 카메라 개발에 착수했다는 소식을 전한 반면, 한 네티즌은 5년 전 비슷한 소문이 있었다고 즉각 지적했다.

여기에 있는 iPhone을 언제 보게 될지는 알 수 없지만, 실물을 보기 전까지는 이 논쟁이 계속될 것이라는 것을 알고 있습니다.

전면 카메라를 점점 더 작게 만들고, 심지어 '진정한 전체 화면' 솔루션을 서둘러 시도하는 안드로이드에 비하면, 애플은 같은 시간과 공간에서 옆에 앉아 있지만 참여하지 않는 관객과 같다. 게임을 하면서 여전히 게임에서 멀어지고 화면에 붙어 있는 거죠. 상단에 있는 그 어두운 점이죠.

Apple이 많은 기대를 모은 언더스크린 렌즈를 출시하지 않은 이유를 이해하려면 먼저 질문을 명확히 해야 합니다.

프런트엔드 모듈이 Apple에 왜 그렇게 중요한가요?

가구가 많을수록 집은 더 커진다

사실 애플의 앞머리에는 비밀이 숨겨져 있다.

전면 모듈에는 '적외선 렌즈', '홍수 센서 소자', '스피커' 등 8개의 감지 구성 요소가 포함되어 있는데, 이러한 관점에서 다시 보면 Qi Liuhai의 존재를 이해할 수 있는 것 같습니다.

적외선 렌즈, 도트 프로젝터, 전면 카메라는 Apple이 대형 모듈을 고집하는 근본적인 이유입니다.

아이폰 15 시리즈 전체가 더 짧은 '스마트 아일랜드'를 사용하고 많은 센서가 재배치되고 설계되었지만, 이 세 형제는 여전히 '아일랜드'의 중심에 서 있습니다.

iPhone은 항상 사진에 대한 자신만의 독특한 이해를 갖고 있습니다. 평가 웹사이트 DXOMARK는 iPhone 15 Pro Max를 지난 2년 동안 '셀카 효과' 부문에서 1위로 평가했습니다. 작년의 14도 여전히 1위에 랭크될 수 있습니다. 2023년 새 휴대폰. 공동 2위라는 뛰어난 성과를 달성했습니다.

▲ 사진출처: DXOMARK

아이폰의 종이 데이터가 최고였던 적은 없지만, 사진 평가의 모든 수평적 비교에서 항상 애플의 그림자는 빼놓을 수 없다; 사진 스타일이 가장 기분 좋은 것은 아니지만 자연스러운 이미징 효과는 모든 주요 목록에서 상위권에 든다. 목록에 몇 가지 하이라이트가 있습니다.

온라인 상호작용이 점점 더 빈번해지는 시대에 셀카 라이브 방송, 화상 통화, 온라인 회의 등 모두 전면 렌즈의 참여가 필요하므로 아이폰은 전면 사진의 비중을 높은 수준으로 끌어올렸습니다.

'적외선 렌즈'와 '도트 매트릭스 프로젝터'의 쌍둥이 형제가 Apple 생태계의 문지기인 Face ID로 합쳐졌습니다.

애플 사용자들이 아이폰의 배터리 수명과 신호에 대해 불만을 토로하는 것은 흔한 일이지만, 애플의 보안이 취약하다는 소문은 흔치 않은데, 이는 애플이 보안 검증에 심혈을 기울인 덕분이다.

Face ID는 이르면 2017년부터 Apple 생태계에 합류했습니다. 동시에 iPhone은 자신이 이끌었던 Touch ID도 완전히 버렸습니다.

지문인식 잠금해제만큼 얼굴인식의 보안성은 타의 추종을 불허하는데, '3D 구조광 듀얼 카메라'의 잠금해제 과정은 설명하기가 다소 어색해 핵심 부분만 간략하게 설명하도록 하겠습니다.

"결제 수준"의 안면 잠금 해제는 Face ID에 대한 가장 큰 칭찬입니다. 심지어 재무부도 제공된 기술에 의존할 수 있습니다. 물론 극복할 수 없는 한계점이 있으며 "도트 매트릭스 프로젝터"가 주요 기여자입니다.

눈에 보이지 않는 IR Dot이 렌즈를 통해 사람의 얼굴에 투사되어 얼굴에 30,000개의 도트 배열이 있는 3차원 모델을 형성하고 가상 마스크를 적외선 렌즈로 스캔한 후 휴대폰의 도트 매트릭스 정보와 일치시켜 확인합니다. 잠금 해제된 사람이 기계의 소유자인가요?

얼굴 정보는 실제로 지문 솔루션보다 20배 더 안전합니다. 동일한 지문으로 휴대폰 잠금을 해제할 확률은 50,000분의 1이지만, Face ID를 사용하면 이 확률이 100만분의 1로 줄어듭니다.

수년간의 안면 인식 업그레이드를 통해 사용자는 마스크, 안경, 모자를 착용한 상태에서 사용할 수 있지만, 가짜 얼굴이 포함된 사진이나 1:1 얼굴 모델도 잠금 해제할 수 없습니다.

Face ID에는 잠자는 동안 다른 사람이 전화기를 들고 있는 것에 의해 소유자가 강제로 잠금 해제되는 것을 방지하기 위해 "주의 감지" 기술도 추가되어 소유자의 주의가 전화기 화면에 떨어질 때만 iPhone이 잠금 해제 명령을 인식합니다. 과정을 진행할 수 있습니다.

아름다운 외관, 전체 화면 등의 기능은 모두 '보안'과 '이미지' 앞에서 타협할 수 있는 항목입니다.

애플의 완고함은 "완벽한" 언더스크린 기술을 만날 때까지 계속해서 어려움을 겪을 것입니다.

하지만 애플의 특허 홈페이지에 잇달아 공개된 여러 특허들은 멀리 있는 진정한 풀스크린의 조짐을 어느 정도 보여준 것으로 보인다.

틈을 막아주는 세개의 도끼

언더스크린 카메라를 출시한 ZTE, 샤오미, OPPO, 삼성 등은 이 기술에 대해 서로 다른 이름을 갖고 있지만 '렌즈 소멸'을 달성하기 위한 기본 논리는 비슷하다.

OLED 발광재료는 불투명하기 때문에 화면을 볼 수 있게 하고 렌즈가 화면 아래 우리를 볼 수 있게 하려면 전면 렌즈 영역에서 화면의 빛 투과율을 높여야 한다. 픽셀 사이의 간격이 커지거나 일부 픽셀이 차감되도록 하는 것입니다.최종 효과는 빛이 간격을 원활하게 통과하여 렌즈에 들어갈 수 있다는 것입니다.

Apple도 동일한 원칙을 사용하여 언더 스크린 렌즈를 설계합니다.그러나 이전 제조업체와 비교하여 iPhone 언더 스크린 렌즈에는 두 가지 본질적인 문제가 있습니다.

– FaceID가 탑재된 iPhone에는 숨겨져야 하는 더 큰 전면 모듈이 있습니다.
– 모듈이 커질수록 더 넓은 광 투과 영역이 필요합니다.

Red Magic 9 Pro는 현재 "언더 스크린 영역"과 "메인 스크린 영역"의 해상도 차이를 제어하는 ​​시중 최고의 기계입니다. 이번 경험에서는 대부분의 장면에서 차이를 느낄 수 없습니다. 화질이 떨어지는 것은 갑작스러운 현상이지만, 이 또한 카메라 한 대만을 전제로 할 때 얻을 수 있는 효과이기도 합니다.

이에 애플은 특허 내 '통합+숨기기' 방식을 사용해 화면 해상도에 미치는 영향을 최소화했다.

코드명 20240077648이라는 특허문서에는 '도트 매트릭스 프로젝터와 플러드 일루미네이터의 통합'이라는 기술이 언급돼 있다.

플러드 일루미네이터는 위에서 언급한 적외선 렌즈로, 적외선을 방출하여 휴대폰이 얼굴을 인식하고 사용자가 화면을 직접 보고 있는지 여부를 판단하여 사용자만 화면 잠금을 해제할 수 있도록 하는 데 사용됩니다.

이제 Apple은 플러드 일루미네이터와 도트 프로젝터를 하나의 소형 프로젝션 모듈로 결합하여 센서 쌍의 영역을 원래 크기의 거의 절반으로 줄여 화면 아래 영역의 필요성을 줄일 수 있습니다.

또 다른 특허의 "평면 광 도파관"은 위에서 언급한 집적 기술의 확장이다.

기존 프런트엔드 모듈의 주변광 감지, 이미지 캡처, 동작 인식, 근접 감지와 같은 모듈은 해당 작동 지침을 완료하기 위해 다양한 물리적 조리개를 통해 다양한 스펙트럼 영역에서 광학 방사선을 방출하거나 수신해야 하며 환경에 대한 인식이 필요합니다. 그리고 사용자.

그렇기 때문에 현재 풀스크린 휴대폰은 대부분 화면에 검은 점을 남기는 경우가 많은데, 좋아해서가 아니라 선택의 여지가 없기 때문입니다.

그러나 평면 광 도파관이 이 문제를 해결하는 것으로 보입니다. 이 기술은 휴대폰 디스플레이의 평면 광 도파관을 활용하여 디스플레이 기능을 방해하지 않고 디스플레이 표면 전체에 방사선을 유도합니다.

모호하고 난해한 전문 용어를 제거하십시오. 이를 사용하면 휴대폰의 지문 잠금 해제와 마찬가지로 대부분의 센서(카메라 제외)가 화면 아래에 배치되어도 사용에 영향을 미치지 않습니다.

이론적으로 애플의 조합은 전면 모듈의 크기와 화면 해상도를 낮추는 데 필요한 면적을 줄인다.메인 화면과 타협해야 할 유일한 것은 전면 광학 렌즈다.

그러므로 이번 iPhone 16의 렌더링은 무리한 것이 아닙니다.

하지만 진정으로 종합적으로 말하자면 렌즈는 피할 수 없는 화두일 수밖에 없다. 결국 모듈 위의 해상도는 메인 화면과 여전히 다르다. Red Magic 9 Pro에서도 여전히 "화면 창- "밝은 색상으로 강조 표시된 인터페이스의 모양"과 같은 화면 아래 영역.

그리고 Apple의 세 번째 도끼는 이를 위해 특별히 설계되었습니다.

우선 특수한 'W' 픽셀 배열을 통해 빛 투과율이 높아지고 회절 현상이 감소하며 셀카에 '후광'과 '안개'가 나타난다.

그런 다음 이 영역(예: 터치 센서 금속)의 구성 요소는 다양한 사용 시나리오에서 인접한 픽셀쪽으로 또는 멀어지게 이동할 수 있으므로 "픽셀 제거 영역"과 "전체 픽셀 밀도 영역" 디스플레이 차이 사이의 격차가 완화됩니다.

특허문서의 설명만 보아도 애플은 물리적인 의미에서 가변적인 해상도를 달성한 것으로 보인다.

특허문서를 뒤지던 중 애플의 '주의사항'도 발견했다.

회로도는 화면 아래 영역의 특정 위치를 제공하지 않지만 가능한 위치를 순서대로 나열합니다. 이 연막탄은 매년 새로운 iPhone이 출시되기 전부터 인터넷 전체가 후면 모듈의 모양에 대한 추측의 카니발을 시작합니다.

지난 2년 동안 주요 제조업체들은 전체 화면 디스플레이에 대한 탐색 속도를 늦춘 것 같습니다.

한편, 수년간의 시도 끝에 전면 및 후면 양면 스크린, 플립 렌즈, 슬라이딩 스크린 등과 같은 환상적인 아이디어는 일시적인 역사적 제품이되었으며 아이디어는 매우 신선하지만 시장은 이에 대한 비용을 지불하지 않습니다. 현재의 기술수준에서 이상적인 휴대폰은 '무게의 휴대성', '고화질의 픽셀', '화면의 완성도' 두 가지만을 만족시킬 수 있습니다.

이 불가능한 삼각형 속에서 버려지는 아이템은 다양한 브랜드와 시리즈의 특징을 형성하기도 합니다.

반면에 불완전한 화면이 전적으로 단점은 아닙니다. 화면 상단으로 돌아와서 빈 공간, 앞머리, 물방울의 존재가 전면 모듈이 놀 수 있는 공간을 제공할 뿐만 아니라 상태 표시줄을 위한 자연적인 서식지를 제공한다는 것을 갑자기 발견했습니다.

오프스크린 솔루션이 대중화되는 날, 상태 표시줄 정보는 어디로 갈까요? 이러한 아이콘의 제거 및 유지와 관련하여 제조업체는 어떤 트릭을 고안할 것입니까? 꽤 기대할만한 가치가 있습니다.

하지만 완벽한 화면을 향한 사람들의 끊임없는 '우주 줄다리기'는 계속되고 있는데, 미래의 휴대폰 화면은 어떤 모습일까요? 사실 우리는 이미 답을 갖고 있습니다.

전 애플 수석 디자이너 조니 아이브는 '인피니티 풀'이 미래 휴대폰 화면의 한 형태가 될 것이라고 믿고 있다.삼성 갤럭시 노트 엣지부터 화웨이 메이트 30 프로까지 이 개념이 의도치 않게 곳곳에서 사용됐지만 실제로는 실현 가능하다. 시각적으로.Boundless는 쇼케이스에 놓인 Xiaomi Mix α이지만, 이 기계는 아직 대량 생산, 즉 우리와는 너무 거리가 멀습니다.

이 특허 문서는 또한 우리에게 "전체 화면 iPhone"에 대한 약간의 희망을 주지만 항상 기꺼이 따라 가던 Apple은 완벽한 화면을 찾는 과정에서 몇 단계 더 느렸습니다.

마음에 들지 않는 가구로 살기보다는 빈집을 선호했던 스티브 잡스처럼, 아이폰의 디자인도 늘 독특하고 한발 뒤처지는 이 컨셉을 항상 유지해 온 것 같지만, 당연히 그럴 것이다. 시간에도 변화를 주어 세계의 주목을 받고 있습니다.

더 중요한 것은 최근 몇 년간의 아이폰을 종합해 보면 실제로 조용히 진전을 이룬 것을 알 수 있다는 점이다.

# aifaner 공식 위챗 공개 계정: aifaner(WeChat ID: ifanr) 팔로우를 환영합니다. 더 흥미로운 콘텐츠를 최대한 빨리 제공해 드리겠습니다.

Ai Faner | 원본 링크 · 댓글 보기 · Sina Weibo


게시됨

카테고리

작성자

태그: