为什么 iPhone 的萤幕下镜头更难做？

每代苹果新机发表后总有两种激烈言论，一是对新品点评，二是对下三代 iPhone 的大胆预测。iPhone 15 上市后半年，萤幕下镜头成了许多媒体关注的焦点。

前段时间 Macrumor 爆料，苹果韩国供应商已开始研发智慧手机萤幕下镜头，另一边马上有网友指正五年前就有类似传言。不知什么时候才能看见下图 iPhone，但看见实机前，这种争论会一直下去。

相较 Android 越做越小的前镜头，甚至争先尝试"真全萤幕"方案，苹果倒像坐在场边的观众，在同时空却没参赛，还置身事外坚守萤幕上方那颗黑药丸。要了解苹果为什么迟迟不推万众瞩目的萤幕下镜头，要先弄清一个问题：

前置模组对苹果来说为何如此重要？

苹果浏海里暗藏玄机大家都知道，前置模组包括"红外镜头"、"泛光感测元件"、"扬声器"等八个零件，从这角度审视，能理解浏海存在，红外镜头、点阵投影器和前置镜头，是苹果执着保留大模组的根本原因。儘管 iPhone 15 全系都有"动态岛"，许多感测器都重新设计，但三兄弟还是屹立"岛"中央。

iPhone 对拍照一直都有独到理解，评测网站 DXOMARK 将 iPhone 15 Pro Max"自拍效果"评分列为近两年榜首，即使去年 14 依然能在 2023 年新机海里取得并列第二的优异成绩。

（Source：DXOMARK）

iPhone 纸上数据一直都不是最好，但所有摄影测评横向对比绝对不会少了苹果，照片风格也不是最讨喜，但自然成像效果攻佔各大榜单。网路互动频繁的年代，自拍直播、视讯通话、线上会议都需要前置镜头，故 iPhone 将前置摄影权重提到很高的位置。

"红外镜头"和"点阵投影器"孪生兄弟，融合成苹果生态把关者：Face ID。经常能听到苹果使用者抱怨 iPhone 续航和讯号，但鲜少听到苹果安全性不好，得益于苹果深耕安全验证。早在 2017 年 Face ID 就加入苹果生态，同时 iPhone 还抛弃了自家 Touch ID。

脸部辨识的安全性是指纹解锁不可比拟，"3D 结构光双镜头"解锁原理有点艰涩，挑重点阐述。"支付等级"脸部解锁，是对 Face ID 最大的夸奖，连金库都能放心託付，当然有些不可逾越的门槛，"点阵投影器"就是大功臣。镜头将看不见的 IR Dot 投影到人脸，形成有三万点阵组的 3D 模型，用红外镜头扫描虚拟脸部，和手机点阵资讯匹配，确认解锁人是否为手机主人。

脸部数据的安全性比指纹方案高 20 倍，相同指纹解锁手机机率是五万分之一，Face ID 机率缩小到百万分之一。脸部辨识升级多年后，用户可戴口罩、眼镜、帽子时使用，但用照片甚至 1:1 模型都不能解锁。

为了防止机主睡觉时被他人拿手机强行解锁，Face ID 还加入"注意力检测"，只有机主注意力落在手机萤幕，iPhone 才会解锁，美观、全萤幕等特点在"安全"和"影像"面前都能妥协。苹果的固执没有遇见"完美"萤幕下技术前，会让浏海和药丸一直在。

不过接连爆出几项苹果申请专利，好像让远在天边的真全萤幕有点苗头。

已有萤幕下镜头的中兴、小米、OPPO、三星等，虽然叫法不同，但"镜头消失术"的底层逻辑大同小异。OLED 不透光，所以要做到既能看到萤幕，又能让镜头从萤幕下看到我们，就需前置镜头区域增加萤幕透光性，不论图元缝隙变大，还是扣掉部分图元，最终效果就是光能顺利穿过缝隙进入镜头。

苹果也是用相同原理设计萤幕下镜头，但比起其他厂商，iPhone 萤幕下镜头有两个原生难题需面对：

红魔 9 Pro 是市面将"萤幕下区"和"主萤幕区"解析度差异控制较好的手机，体验后大部分场景都感受不到解析度缺失的突兀，但这也是建立在只有一颗镜头的前提下才能实现的效果。苹果专利文件用"整合＋隐藏"尽可能缩小萤幕解析度的影响。

编号 20240077648 专利提及名为"点阵投影器和泛光照明器整合"技术。泛光照明器就是上文提到的红外镜头，发射红外光帮助手机辨识脸部，判定使用者是否直视萤幕，以确保只有使用者本人才能解锁萤幕。苹果能将泛光照明器和点阵投影仪组合成单个紧凑投影模组，将感测器面积缩小到原来一半，减少萤幕下区域。

另一份专利"平面光波导"，是上述整合技术的延伸。传统前置模组环境光感测、图像捕获、手势辨识和近端感测等模组，需各种物理孔径发射或接收不同光谱区域光辐射，才能完成操作指令，以及环境和消费者感测，目前大部分全萤幕手机萤幕才会留一抹黑，不是喜欢，而是必要。

不过平面光波导似乎解决这问题，可用手机萤幕平面光波导引导辐射穿过表面，却不干扰显示功能。去掉晦涩深奥的专业词语：有了它，大部分感测器（除了镜头）即使放在萤幕下也不影响使用，就和手机指纹解锁同道理。理论上，苹果这套组合拳缩小前置模组，也缩小降低萤幕解析度面积，主萤幕需妥协的只剩前置光学镜头了。

所以 iPhone 16 渲染图也不无道理。但要真‧全萤幕，就无法不理镜头，模组上方解析度终究还是和主萤幕有区别，即使红魔 9 Pro 依然会在浅色介面看到"纱窗般"萤幕下区域，苹果第三剑客就是专为此而生。

首先图元特殊"W"排列法，增加透光率、减少衍射现象，避免自拍出现"光晕"和"雾化感"。接着元件（如触控感测器金属）不同场景可朝向或远离相邻图元方向移动，减轻"图元去除区"和"全图元密度区"的显示差别。从专利文件描述看，苹果做到物理意义的可变解析度。

苹果有个"小心机"，示意图并没有说萤幕下区域在哪，而是举出可能出现的位置，这烟雾弹不亚于每年新 iPhone 发表前，网路欢乐猜测后置模组形状。这两年各厂商对全萤幕似乎失去兴趣，一方面几年过去，前后双萤幕、翻转镜头、滑盖等都转瞬即逝，点子很新鲜但市场不买单，现在技术水準"重量便携""图元高清""萤幕完整"的理想手机，只能满足两个。

完美三角捨弃的那一角也变成不同品牌、不同系列的特点。不完整萤幕也不算缺点，回到萤幕上方，猛然发现，挖空、浏海或水滴不仅让前置模组有发挥空间，还提供状态列自然空间。萤幕下方案普及的那天，状态栏该何去何从？厂商又会玩哪些花样？还挺值期待。不过人们对完美萤幕的追求，让这场旷日持久的"空间拉锯战"还在继续，将来手机萤幕到底会长什么样子，其实早就有答案。

前苹果首席设计师 Jony Ive 认为"无边际泳池"会是将来手机萤幕的形态，从三星 Galaxy Note Edge 到华为 Mate 30 pro 一直都无意中贯彻这理念，但真正达到无边视觉，就是那台摆在展柜里的小米 Mix α，只是这台机器离量产或离消费者还太远。

几份专利文件也算让大家看到"全萤幕 iPhone"的希望，只是坚持宁缺毋滥的苹果，找到完美萤幕的路上稍慢几步，就像宁可家里空空也不愿改用不喜欢家具的贾伯斯，iPhone 设计一直保持这种理念，总是特立独行，总是慢人一步，当然也会改变时引起世界关注。更重要的是，当把近年 iPhone 摆在一起，就能发现还是有悄悄进步。