文|小彭的灿烂笔记
编辑|小彭的灿烂笔记
前言
近年来，屏幕外摄像机的概念在技术和创新领域引起了极大的兴趣和讨论，由于承诺增强隐私、减少分心和新颖的用户体验，屏幕外相机被吹捧为各种行业的潜在游戏规则改变者，特别是在智能手机、笔记本电脑和智能设备中。
尽管有这些有前途的属性，离屏摄像机的广泛采用一直明显缓慢，这篇文章试图从技术、心理和社会文化三个层面来探究人们对屏幕外摄像机接受度有限背后的因素，那么被吹捧了好几年的屏下摄像头，怎么就没人要了呢？
屏下摄像头的技术限制和权衡
屏幕外摄像机面临的最大挑战是它们带来的技术限制和权衡，传统的前置摄像头相对简单，利用无障碍镜头促进无缝用户交互，然而，屏幕外摄像机涉及复杂的工程，以保持图像质量并克服显示器组件造成的障碍，将摄像头集成到屏幕下方需要在光传输、传感器技术和图像处理方面进行创新，这通常会导致图像质量或设备厚度方面的妥协。
在不断发展的技术领域，将摄像头集成到设备屏幕下方的想法，俗称离屏摄像头，已经吸引了制造商和消费者，实现真正无边框、不间断显示的理念推动了对这一概念的探索，然而，将屏幕外摄像头融入日常设备的道路充满了复杂的技术挑战和不可避免的权衡。
传统的相机设计将镜头放置在显示器上方，允许光线直接进入传感器，相比之下，离屏相机要求光线在到达下方的传感器之前穿过显示层，这引入了与光漫射、反射和失真相关的复杂性，从而影响了图像质量和色彩准确度，工程师必须设计先进的光路来缓解这些问题，从而形成复杂的光管理系统。
屏幕外摄像机拍摄的图像质量从根本上取决于显示器的透明度和光传输效率，虽然制造商努力保持高显示分辨率和像素密度，但平衡透光率和图像清晰度的需求带来了巨大的挑战，优化显示器的视觉清晰度和有效的光传播需要材料、涂层和制造技术的微妙相互作用。
屏幕外摄像机的工作原理是将一层显示材料直接放置在摄像机传感器上，这种接近会影响传感器的性能，导致热量积累、噪声干扰和对光的敏感度降低等问题，要确保传感器功能不打折扣，需要传感器设计、热管理和降噪技术方面的创新解决方案。
图像处理算法在补偿由显示层引入的光学失真方面起着关键作用，需要复杂的图像校正来校正显示器内由光散射引起的色差、重影和模糊等问题，然而，密集的图像处理会使设备资源紧张，影响实时捕捉能力和整体用户体验。
由于显示器堆叠导致感光度降低，屏幕外相机在低光条件下捕捉图像时会遇到固有的困难，为了抵消这种限制，工程师必须设计创新的策略，例如纳入更大的传感器像素，优化降噪算法，以及集成先进的弱光成像技术，如计算摄影。
屏幕外摄像头的集成直接影响设备的厚度和整体设计，实现时尚的外形，同时容纳相机组件和显示层，需要复杂的工程和材料创新，在美观性和功能性之间取得平衡变得至关重要，因为消费者希望设备纤薄而不影响相机或显示器的性能。
屏幕外摄像机设计需要精密的制造工艺来精确对准显示层、摄像机传感器和镜头，这些工艺的复杂性会导致生产成本增加和潜在的产量损失，制造商必须投资先进的制造技术，同时确保强大的质量控制机制以保持一致性。
许多设备采用触觉反馈机制，该机制依赖于位于显示器下方的致动器，集成屏幕外摄像头可能会与这些致动器发生冲突，可能会影响触觉反馈体验，工程师必须找到创新的方法来共存这些技术，而不牺牲任何一个功能的有效性。
AR应用严重依赖于精确的相机跟踪和校准，屏幕外的相机可能会在准确捕捉深度和空间信息方面带来挑战，影响AR体验的真实感和沉浸感，克服这一限制需要先进的传感器融合技术和校准算法，用户习惯于传统的摄像头放置方式，过渡到离屏摄像头可能会打乱既定的习惯，制造商必须考虑用户教育，并提供直观的界面来引导用户通过新的相机交互范例。
屏幕外摄像机的集成证明了人类的创新和对无缝技术进步的不懈追求，然而，这一旅程充满了错综复杂的技术限制和权衡，从光传输和传感器性能的复杂性到图像质量和处理资源之间的微妙平衡，工程师们在实现这一概念时面临着巨大的挑战。
设计和谐的用户体验，同时解决制造的复杂性，强调了这一努力的多学科性质，随着技术的不断发展，这些挑战的解决方案将决定屏幕外摄像机是否能够从潜在领域中脱颖而出，成为一种实用且无处不在的现实。
屏下摄像头的“缺口”和“穿孔”困境
有限采用离屏摄像机背后的一个主要原因是替代解决方案的流行，如“凹口”和“穿孔”设计，特别是，智能手机制造商发现这些解决方案在实现美学、功能和相机性能之间的平衡方面更加实用。
虽然这些设计被认为比传统的摄像头放置更少干扰，但它们仍然需要不太复杂的技术解决方案，并且已经被消费者广泛接受，因此，屏幕外相机面临着这些既定设计趋势的激烈竞争。
不断进步的技术不断推动创新的边界，经常促使形式和功能之间的微妙平衡，在这种背景下，屏幕外摄像机的出现带来了一个独特的挑战——“间隙”和“穿孔”的困境，随着设备制造商努力实现时尚和身临其境的显示器，同时保留相机功能，他们面临着两种主要设计方法之间的选择:在屏幕内加入一个小间隙来容纳相机，或者利用一个穿孔(通常称为“穿孔”)来容纳相机。
间隙设计简介:“间隙”设计需要在屏幕上创建一个离散的部分，相机就放置在这个部分，这种设计方法在显示器和摄像头之间提供了一个清晰的界限，潜在地最小化了对图像质量的破坏，并提供了身临其境的视觉体验。
美学和器件对称性:间隙设计的主要优点之一是能够保持器件对称性和美学一致性，制造商可以仔细地将差距融入设备的整体设计语言中，创造出平衡且视觉上有吸引力的产品，图像质量和透光率:通过将相机放置在显示器的专用区域后面，gap设计最大限度地减少了可能降低图像质量的潜在障碍，光传输相对简单，与基于穿孔的设计相比，光学挑战较少。
穿孔设计的主要卖点之一是它们提供更身临其境的显示体验的潜力，通过最小化对屏幕空间的干扰，用户可以享受无障碍的内容消费和交互，光学挑战和图像质量:穿孔设计引入了光学复杂性，因为相机镜头位于有限的空间内，光传输、失真和颜色精度可能会受到影响，因此需要先进的工程技术来缓解这些挑战。
用户行为和期望在缺口和穿孔困境中起着举足轻重的作用，传统的摄像头放置已经让用户习惯了特定的交互模式，任何与这种模式的偏离，无论是通过缝隙还是穿孔，都需要用户适应他们的习惯。
虽然最初的适应可能会带来挑战，但随着时间的推移，用户通常会适应新的设计，设备制造商必须通过直观的用户界面和体验来促进这种转变，在相机交互过程中无缝地引导用户。
技术创新:间隙和穿孔设计都需要重大的工程创新，以确保最佳的相机性能，从先进的光学解决方案到精密的制造技术，制造商需要驾驭复杂的技术环境，将这些设计变为现实，显示器制造:间隙或穿孔的整合在显示器制造过程中提出了挑战，确保所有设备的质量一致需要精密制造和质量控制机制。
隐私和用户信任
隐私问题是影响采用屏幕外摄像机的另一个关键因素，在一个对数据泄露和未经授权的监控越来越担忧的时代，消费者对可能无意中泄露其隐私的设备持谨慎态度是可以理解的。
在用户不知情的情况下，相机可能会记录的概念引发了警报，使用户对采用屏幕外相机保持警惕，制造商必须透明地解决这些问题，并确保万无一失的安全措施，以减轻对潜在隐私泄露的担忧。
引入相机放置和使用的范式转变挑战了用户根深蒂固的行为，可能不会与他们的直觉预期产生共鸣，适应新的摄像头位置需要时间，在此期间，用户可能会拒绝采用屏幕外摄像头，而选择熟悉的替代方案。
技术的美学方面不容忽视，设备不仅仅是功能工具；它们也是地位的象征和时尚的宣言，“凹口”和“穿孔”设计，尽管在功能上有所取舍，但已经成为现代智能手机的公认特征，它们象征着当代设计，在消费者眼中已经成为常态，采用屏幕外摄像头会破坏这些既定的规范，并可能被视为偏离公认的设计惯例。
技术制造商的市场动态和策略也导致了屏幕外相机的有限采用，公司在研究、开发和营销方面投入大量资源，因此，他们倾向于走阻力最小的道路，拥抱能带来直接投资回报的创新，屏幕外摄像机的发展带来了挑战，可能不会立即取得市场成功，尤其是当替代解决方案已经可用并被接受时，制造商通常优先考虑迭代设计改进，而不是彻底偏离现有的设计范例。
推广屏幕外摄像机的一个重要方面在于教育消费者了解它们的好处，这需要强大的营销活动，有效地宣传屏幕外摄像头如何改善隐私，增强设备美观，并可能引入新的交互形式，此类活动的成功取决于说服消费者的能力，即转变是值得的，潜在的好处超过了可察觉的缺点。
虽然屏幕外相机被誉为一个革命性的概念，但它面临着许多挑战，阻碍了它的广泛采用，这些挑战跨越了技术、心理和社会文化层面，包括技术限制、“凹口”和“穿孔”设计的流行、隐私问题、以人为本的设计考虑、社会规范、制造商策略，以及对有效教育和营销工作的需求。
应对这些挑战需要在创新和用户接受度之间保持微妙的平衡，只有了解并缓解这些因素，屏幕外摄像机才有希望克服当前的局限性，并在未来的技术中找到自己的位置。
参考文献
【1】《信息社会个人隐私权的公法保护研究》秀哲 中国民主法制出版社 2017-04-01
【2】《车联网一—决战第四屏》车云网 电子工业出版社 2014-04-01
【3】《PLC与触摸屏从入门到精通》岂兴明等 人民邮电出版社 2019-04-01