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顶级手机屏幕是如何炼成的?OPPO工程师告诉你答案

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-04-14 12:04:57    浏览次数:42
导读

  2007年首代iPhone横空出世,虽然信号差、不支持3G,也还没有移动互联网生态,但那块3.5英寸、分辨率为480x320、支持多点触控的电容屏幕,意味着一个全新屏幕体验与交互时代的开始:手机屏幕不再只是用来做单纯的信息展示,而是人机交互的唯一载体。  时隔13年,智能手机的竞争再次回到了最基础的屏幕领域,只是

  2007年首代iPhone横空出世,虽然信号差、不支持3G,也还没有移动互联网生态,但那块3.5英寸、分辨率为480x320、支持多点触控的电容屏幕,意味着一个全新屏幕体验与交互时代的开始:手机屏幕不再只是用来做单纯的信息展示,而是人机交互的唯一载体。

  时隔13年,智能手机的竞争再次回到了最基础的屏幕领域,只是,相比于其他手机厂商还在对于手机屏幕形态、尺寸大小等看得见的地方进行升级时,OPPO已经开始对手机屏幕看不见的领域进行了深度探索,这在最新发布的OPPO Find X2系列体现的非常明显。

  作为OPPO探索未来的Find X系列最新一代旗舰产品,OPPO Find X2全系采用了3K QHD+ OLED的柔性屏,支持高达120Hz 的刷新率和240Hz屏幕采样率,像素密度为 513ppi,拥有惊人的5000000:1 的对比度,支持100%的P3广色域,同时也是目前手机屏幕中鲜见支持10bit色深的屏幕,通过了HDR10+认证,获得了全球最专业的屏幕评测机构Displaymate A+级的评分。

  OPPO将其称之为“超感屏(Ultra Vision Screen)”,甚至连一向低调的沈义人,在发布会上也掩饰不住兴奋地表示,“它(屏幕)的表现太强了,甚至超越了我们的感官的体验,它是对显示技术的一次革命性的提升”。

  事实也确实如此,OPPO Find X2系列开售之后,获得了非常好的市场反馈,其中,超感屏幕所带来的极致视觉体验,引得消费者交口称赞。OPPO打造这块屏幕背后所付出的努力,值得我们一探究竟。

  一直以来,用户对手机流畅性的要求都是非常高的,而如何提升屏幕的流畅性,业界给出了统一的答案:尽可能的提高屏幕刷新率,高刷新率带来的视觉流畅性已经成为行业共识。因此,我们也看到了一些旗舰手机的屏幕刷新率纷纷提升到了90Hz。

  相较之下,OPPO Find X2的屏幕刷新率达到了业界最高的120Hz,屏幕触控率达到了240Hz,同时屏幕分辨率也提升到了3K QHD+,近乎极致的组合,实在是令人侧目,在目前业界中独一无二。

  显然,OPPO Find X2就是要打造最流畅的屏幕,让用户在刷微博、朋友圈时看的更加清晰流畅,而高帧率的游戏更是一种视觉上的享受。

  但采用高刷新率以及高触控采样率屏幕,并非简单的事情,这给OPPO的研发工程师带来了不少难题。

  首先,由于是第一次使用120Hz OLED屏幕,必须要制定一套匹配高刷新率的驱动方案。为此,OPPO工程师不仅在硬件上选用更快像素驱动能力的驱动IC,而且为了增强抗干扰能力,采用了8层电路板设计,不仅制造成本增加,制造工艺难度也同步提升。

  其次,高刷新率屏幕会带来更大的功耗,如果提升了屏幕流畅性,而牺牲了续航体验,就得不偿失了。因此,如何更好的平衡功耗问题,是OPPO研发工程师必须面对的问题。

  在与三星、UMC晶圆厂一同分析,进行工艺制程优化之后,OPPO工程师找到了趋近完美的解决方案。OPPO Find X2屏幕在软件上支持实时智能动态帧率,系统会根据不同应用以及场景来实时调整帧率,通过触摸提帧技术,只有在滑动屏幕的时候,才提帧到120Hz,做到流畅的同时保障续航。

  甚至,OPPO工程师还为了匹配不同用户需求,在OPPO Find X2系统中提供120Hz,60Hz和智能切换三种模式,把选择权下放给用户,让用户自己做主,非常人性化。

  值得注意的是,OPPO Find X2手机屏幕能够支持120Hz刷新率+3K QHD+分辨率同时开启,而与OPPO Find X2同时期发布,也拥有120Hz刷新率屏幕的三星S20 Ultra,在最高2K分辨率下,是不支持120Hz刷新率的,只有在1080P分辨率下,才可自由选择60Hz与120Hz,相比之下,OPPO Find X2在屏幕上的技术优势体现的非常明显。

  最后,OPPO需要尽可能的提升Find X2高刷新率屏幕存在的价值。毫无疑问,高刷新率屏幕在页面浏览、游戏体验等场景中,确实带来流畅的视觉体验,但是在观看视频时,似乎并不会带来太大的改变,因为即便手机屏幕支持高刷新率,但目前大部分综艺影视内容的帧率基本上都只有24帧或30帧,内容生态缺乏高帧率内容本不是手机厂商的问题。

  但为了达到最佳用户体验,OPPO创新性的在终端上给出了解决方案——搭载MEMC和SDR转HDR技术一方面是为了让Find X2高刷新率屏幕物尽其用,另一方面也能看出OPPO想要推动内容生态进步,用好的屏幕+好的体验普及新的规格和标准。

  OPPO工程师在OPPO Find X2上引入了OPPO独创的“O1超感画质引擎”,可以实现视频动态插帧技术(Motion Clear)。

  所谓视频动态插帧,简单理解就是通过估算每一帧画面物体的运动轨迹,根据前后画面的关系,做出智能预测,计算出这个过程中画面里运动元素应该的样子,然后生成图像画面,并插到原始帧之间,从而达到了提升帧率的目的。

  针对不同的视频类型,OPPO Find X2视频动态插帧提供两档选项:插帧至60帧和120帧,这在体育赛事、动作类电影等高速运动场景时,可以有效避免出现跳帧、模糊、画面抖动情况,大大提升了视频的流畅性,提高了视频内容画质。

  除了视频帧率,OPPO工程师还通过O1超感画质引擎实现了硬件级HDR视频画质增强,通过了HDR10+认证,显著提升视频画质:在不同APP(短视频、视频)中,提供不同的画质增强参数。

  为了打造HDR视频内容生态,OPPO Find X2能够支持腾讯、优酷、爱奇艺等流媒体平台的 HDR 画质。近日,OPPO手机还联手腾讯视频推出“臻彩视听”专区,为国内用户带来“HDR10+高帧率+环绕音效+高分辨率”全面升级的最佳音画体验。

  在OPPO工程师看来,HDR 10+ 将会是未来视频平台高清内容的发展方向,这不仅仅是一个锦上添花的功能,也代表了OPPO“打造业界最好屏幕”的追求。

  我们知道,在全面屏手机普及之后,原生18:9 的视频内容越来越多了,逐渐成为主流,而在OPPO Find X2高帧率、高分辨率屏幕的引领下,也一定会助力未来高帧率高分辨率视频内容的同步发展。

  当然,一块好的屏幕不仅要足够流畅,还需要丰富逼真的色彩,而色深和色准是影响屏幕色彩表现的主要因素。

  众所周知,目前大部分旗舰手机的屏幕面板均为8bit,在显示点光源的画面时很容易出现色彩断层,为了解决这一行业难题,OPPO工程师拉通高通平台与三星进行三方联动调测,实现由8bit色深+2bit的算法dither处理得到10.7亿色的显示效果,成功将10亿色用在了OPPO Find X2分辨率 3K QHD+屏幕上,成为业界首款支持10bit色深的手机屏幕,完全是达到了专业显示屏的水准。

  至于这块屏幕的色彩准度,OPPO Find X2也是做到了目前业界之最。其色彩准确度在影院模式跟柔和模式下JNCD平均值为0.4,关注这项参数的用户应该知道,JNCD数值是越小越好。作为参考,目前旗舰机的JNCD值基本上在1左右,而在屏幕色彩还原表现上深受用户认可的iPhone 11 Pro 也仅为0.9,相比之下,OPPO Find X2的提升就非常明显了。

  同时 OPPO 为了保证这块屏幕显示的色彩准确度,还邀请了业内顶尖的色彩专家来亲自操刀这块屏幕的颜色调教,同时每一台 Find X2的屏幕在生产过程中还额外新增了一项色彩环节,确保每一台产品被送到消费者手中,色彩显示都是非常准确的。

  很多消费者一定会有这样的疑问,为什么有些曲面屏手机会存在屏幕偏蓝、偏红或者偏黄、偏绿的情况,这其实关乎到一个非常重要的工艺技术:屏幕校准。那么,OPPO是怎样解决这个问题的呢?

  为了让每一块屏幕都真实地还原内容本来的颜色,OPPO Find X2在产线上就就对屏幕进行了深度校准,将屏幕色差做到了△E≈0.4,这不仅是行业最好水平,而且是对出厂的每一台Find X2都适用。

  值得注意的是,为了屏幕校准,OPPO还专门申请了两项专利,并在生产线增加了屏幕校准环节,校准环节包括采集屏幕原始数据、生成校准文件,最后更新给手机的显示处理模块,一整套程序下俩,平均每台手机的生产时间也多了26s。

  为了能够最大程度的提升屏幕校准能力,OPPO不得不增加生产流程,牺牲更多的时间成本,只为更好的用户体验。

  众所周知,目前用户对手机的依赖非常严重,不管是阅读文章、小说,还是看视频玩游戏,此时人眼需要不停地自我调节才能准确跟进屏幕上的图像变化。据统计,有90%的使用者在长时间观看手机后感到视物模糊、眼睛干涩、酸疼。

  为了想解决这个问题,OPPO Find X2屏幕增加了AI自适应护眼功能,能够实现环境色自适应以及智能调节亮度,从根源上解决了长时间观看屏幕对人眼造成伤害的问题。

  OPPO Find X2使用了六通道颜色传感器(Color Sensor),传感器能够准确的获取周围环境光的光强和色温,自适应环境色温,智能调节亮度,使其与环境融合,打造类似纸质的阅读体验。

  除了硬件,ColorOS 7中的智能调光可以学习个人的用光喜好,用户打开不同应用时,根据应用特点,会自动增加或减少背光。当用户调整亮度,系统会记住用户的环境和应用,以实现最适合用户的调光体验。

  值得称赞的是,为了实现环境色自适应功能,同时兼顾整机屏占比,OPPO Find X2业界首创使用柔性导光柱将前置颜色传感器隐藏于极窄缝隙下,并在屏幕智能调节上自研所有算法和策略,是全面屏形态下卓越的屏颜色传感器解决方案。

  看到这里,不难发现,OPPO Find X2这块看似干净通透的超感屏背后蕴藏着OPPO工程师太多的心血,是OPPO探索未来科技的真实写照,而这一切都是为了带给用户更出色的屏幕体验。

  OPPO Find X2流感屏背后是OPPO在顶级硬件、制造工艺、系统优化、生态应用适配上的综合实力体现,每一个环节都做到了行业顶级水准,将手机屏幕体验提升到新的高度,引领行业发展。

 
关键词: 0pp0手机
(文/小编)
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