肖欽鵬：iPhone 8 上的「全面屏」，究竟從何而來？
【北京時間昨晚，蘋果公司在自家新總部的喬布斯禮堂（Steve Jobs Theater）發佈了新一代iPhone系列產品，當中最受矚目的當屬iPhone X的正面設計，設計師去除了幾代iPhone沿用的圓形物理home鍵，將屏幕的範圍擴展到整個正面，即所謂的“全面屏”設計。而“全面屏”的前世今生究竟是怎樣的呢？雖然發表於iPhone X問世之前，我們或許可以從這篇文章中得到更多的信息。】
文章來源於愛範兒（微信號：ifanr），原標題為《iPhone 8 上的「全面屏」，究竟從何而來？ 》。
以下為轉載正文：
臨近 9 月，手機市場的硝煙味也更濃了。
據《華爾街日報》的報道，新 iPhone 將會在 9 月 12 日正式發佈。這或許是蘋果保密工作做得最差的一次，新 iPhone 還沒發佈，就已經被人扒了個底朝天——新 iPhone 最後的懸念，或許只剩下名字了。
無論是叫 iPhone 8，還是叫 iPhone Pro，其實都不太重要，因為當你在茫茫人海中看見它時，肯定一眼就能把它認出來。
全賴這一塊惹眼的「全面屏」。
大家都知道新 iPhone 有一塊「全面屏」，但「全面屏」從何而來卻鮮有人知。
「全面屏」 iPhone 概念設計，圖片來源：9To5Mac
手掌與大屏之間的矛盾
不管是過去還是現在，「大屏幕」一直是手機的核心競爭力之一，屏幕越大，意味着能承載的信息就越多，在手機上處理事務的效率也就越高。
2007 年，當喬布斯發佈的初代 iPhone 時，「大屏幕」其實也是 iPhone 的一大賣點。當時主流的智能手機諾基亞 E62、MOTO Q 的屏幕尺寸都在 3 吋以內，而 iPhone 由於摒棄了實體按鍵，因此擁有更多富餘空間，屏幕尺寸達到了 3.5 吋，屏佔比高達 52%，連喬布斯都忍不住在發佈會現場感嘆：
3.5 吋屏幕，真的很大！
（2007 年 iPhone 發佈會截屏，圖片來源：YouTube）
iPhone 開啓了手機的新紀元，由於觸屏集成了更多的操作，因此屏幕也變得越來越重要。但手機的屏幕要多大才合適？
當時，力推 Super AMOLED 的三星開了個好頭。2010 年，三星發佈智能手機 Galaxy S，其擁有 4 吋 AMOLED 顯示屏，已經算是同時期屏幕較大的手機之一。在 Galaxy S 上市後，喬布斯還曾忿忿不平地指責道：“對消費者來説，3.5 吋才是最完美的尺寸，大屏幕簡直愚蠢至極……你根本沒法一手掌握它，沒有人會買這樣的手機！”
話雖如此，但其實蘋果早在 Galaxy S 上市前就推出了配備大屏幕的智能觸控設備——iPad。或許在喬布斯眼中，「平板電腦」才是大屏幕的正確使用方式。
喬布斯發佈 iPad，圖片來源：YouTube
不過，三星可不這麼認為。2011 年，三星又推出了主打「平板手機」概念的 Galaxy Note，其配備了 5.3 吋 AMOLED 大屏幕，並自帶觸控筆 S-Pen。三星通過主打「大屏」的概念，成功地從 iPhone 手中奪走了不少的市場份額。
想必，在 2012 年前後換智能手機的用户，都會面臨一個兩難的抉擇：是選擇系統更好用的 iPhone，還是選擇屏幕更大的三星？
歷代三星 Galaxy Note 對比，圖片來源：CNET
雖然手機屏幕越來越大，但並不是屏幕越大越好，對於移動終端來説，便攜性、操控性也佔有重要的地位。於是，從 2013 年起，手機設計師們開始思考：如何在機身大小不變的情況下，給手機塞下一塊更大的屏幕？
此時，另一個高頻詞出現了：屏佔比。
從「高屏佔比」到「全面屏」
「屏佔比」，顧名思義就是屏幕面積在手機前面板上的佔比。
LCD 屏幕為了防止漏光、方便走線，不得不在屏幕兩邊設立 Black Matrix，也就是常説的 BM 區，反映到手機屏幕上，就是屏幕兩邊的黑邊。黑邊並不屬於有效顯示面積，因此，通常認為「屏佔比」的計算公式為：
屏幕有效顯示面積 / 手機前面板面積 = 屏佔比
「高屏佔比」意味着在同等體積下，手機將擁有更大的顯示面積。當時擴大「屏佔比」的方法主要還是以收窄 BM 區為主，這也對廠商在屏幕方面的設計功力提出了更高的要求。
2008 - 2013 年手機屏佔比的變化，圖片來源：Twitter
最早追求「屏佔比」的手機廠商，主要有三家：本身有完整屏幕供應鏈條的三星和 LG，以及選用夏普作為屏幕供應商的魅族。
2013 年上市的 LG G2 屏佔比高達 75.7%，同期的三星 Note 3 屏佔比達到了 74.6%，魅族 MX3 屏佔比也有 74.1%。
屏佔比驚人的 LG G2 對比同期旗艦機，圖片來源：The Verg
次年，魅族又推出了號稱「全球最窄邊框」的 MX4，邊框僅有 2.6mm，屏佔比高達 75.5%。然而，很快這項記錄就被超越了。
2014 年 8 月，夏普發佈了主打「全面屏」的 AQUOS Crystal，其取消了聽筒，利用屏幕震動進行傳聲，同時把前置攝像頭等傳感器移到了手機下方，從而大大提升了顯示面積，屏佔比高達 78.5%。此外，還藉助特殊的切割技術，對屏幕進行斜面切割，從而讓 AQUOS Crystal 的三條邊看上去就像消失了一樣。
夏普 AQUOS Crystal「全面屏」設計原理，圖片來源：Sharp
夏普的 AQUOS Crystal 是 2014 年屏佔比最高的手機，也是最早推廣「全面屏」概念的手機之一。換言之，當一部手機屏佔比足夠高的時候，就可以將其歸為「全面屏」手機——至於屏佔比要達到多少，目前業界並沒有定論。不過，目前標榜為「全面屏」的手機，其屏佔比幾乎都在 78% 以上。
78% 的屏佔比，或許就是成為「全面屏」手機的臨界點。
2011 - 2017 主流旗艦手機屏幕尺寸與屏佔比參數對比
「全面屏」的阻礙與未來
假設以 78% 的屏佔比作為基準，目前能夠稱之為「全面屏」的智能手機，只有寥寥幾款：
三星 Galaxy Note7，屏佔比 78%；三星 Galaxy S8/S8+，屏佔比 83% / 83.6%；三星 Galaxy Note8，屏佔比 83.2%；
夏普 AQUOS Crystal，屏佔比 78.5%； 夏普 AQUOS S2，屏佔比 79%；LG G6，屏佔比 79.1%；
小米 MIX，屏佔比 83.6%；Essential PH-1，屏佔比 84.9%。
除了小米和 Essential 之外，其他的三個廠商都是世界最頂級的屏幕供應商；而小米，是銷量排名前五的國產手機廠商之一；Essential 則是「Android 之父」安迪·魯賓（Andy Rubin）的最新項目，背後的股東是富士康、騰訊和亞馬遜。
Essential PH-1，圖片來源：The Verge
由此可見，「全面屏」手機的門檻還是相當高的，但毫無疑問，「全面屏」將會是新一輪旗艦手機競爭的關鍵所在——在手機體積逼近極限、電池續航沒有突破性進展的當下，「全面屏」是智能手機顯著提高效率的最優解。
但目前，全面屏仍面臨着不小的挑戰。最大的問題在於：手機前面板密密麻麻的傳感器該如何安置？
一般的智能手機，前面板至少擁有距離傳感器、光線傳感器、聽筒、前置攝像頭、指紋傳感器等多個部件，還要考慮屏幕 IC 驅動、手機天線等問題。
iPhone 7 前面板元器件示意圖
由於全面屏會極大地壓縮前面板的空間，因此，留給這些傳感器的空間並不多，為了更有效地利用空間，「全面屏」分化出了兩種解決方案：非異形全面屏和異形全面屏。
所謂「非異形全面屏」，是指在基本不改變屏幕形狀的情況下，把屏幕的比例拉伸至 18:9，從而獲取更大的顯示面積。整體上看，屏幕形狀還是比較規則的，這項技術的優勢在於，不需要對屏幕顯示內容進行過多的適配，生產良率較高，成本也相對較低。
目前 LG G6、三星的旗艦、小米 MIX 都是採用了這種設計。
由於屏下指紋識別技術尚未成熟，因此三星不得不把原本前置的指紋傳感器改為後置，給屏幕留足空間。至於其他的傳感器，則一字排開地擠在屏幕上方。好在三星擁有比較成熟的 AMOLED 柔性屏技術，通過將屏幕左右兩側做成曲面，進一步增大了顯示面積。
三星 S8+ 屏幕拆解圖，圖片來源：iFixit
儘管 LG G6 也是採用了 18:9 的全面屏，但由於屏幕材質是 LCD 液晶屏，因此左右兩邊的邊框仍然存在，屏佔比顯然也沒有三星旗艦的高。不過，傳聞 LG 新旗艦 V30 將採用自家生產的柔性 OLED 屏，屆時，或許屏佔比會有所提升。
採用 18:9 屏幕的 LG G6
小米 MIX 的方法則迥異於前兩者，採用了整體性的解決方案。首先利用陶瓷機身帶來的「陶瓷聲學系統」代替聽筒，通過陶瓷中框進行傳聲。其次是採用超聲波傳感器代替了紅外線距離感應器，這也就避免了在屏幕上多開一個孔。另外就是把前置相機安放到了屏幕下方，從而實現了「三窄邊框」的設計。
雖然小米 MIX 的屏幕比例是 17:9，但其在整機設計上的創新，彌補了屏幕比例上的不足，也讓屏佔比高達 83.6%，是目前在售機型中屏幕最大、屏佔比最高的手機之一。
小米 MIX
此外，由於非異形全面屏在技術上相對成熟，准入門檻較低，已經有不少廠商選擇將在 2017 下半年推出搭載 18:9 全面屏的產品。華為正在準備一款 6 吋的全面屏手機，由三星提供 OLED 屏幕，將首發麒麟 970 處理器；此外，OPPO、vivo 也分別準備了 6 吋與 6.43 吋的全面屏產品。
至於「異形全面屏」，則是指通過特殊的工藝對屏幕進行異形切割，為即將安置在手機前面板的傳感器留足空間。這項技術的優勢在於能夠進一步節省空間，讓顯示面積最大化。但相對的，成本就會比較高一點，此外，如果沒有對顯示內容進行適配，很可能會出現顯示殘缺的現象。
目前在售的夏普 AQUOS S2、Essential PH-1 都是採用夏普供應的「異形全面屏」，通過把攝像頭、感應器等元器件集成在異形屏的開孔裏（聽筒集成在攝像頭上方的縫隙中），呈現出「三窄邊框」的視覺效果。
不過由於 S2 採用前置指紋識別模塊，因此在屏幕下方還是佔用了不少空間。同樣採用異形全面屏，卻把指紋識別模塊設置在背面的 Essential PH-1，屏佔比相較 AQUOS S2 足足高出了 5%。
夏普 AQUOS S2
傳聞已久的 iPhone 8 據説也會用上異形全面屏技術，只不過屏幕是由三星供應的 OLED 屏。根據目前的消息來看，iPhone 8 將採用 3D 面部掃描技術，在前面板需要安置 3D 攝像頭、紅外生物識別傳感器、聽筒、揚聲器等等部件。
在給傳感器留足空間的情況下，如何更有效地提升顯示面積確實是一大難題，這或許也是蘋果選擇異形全面屏的原因之一。
曾被曝光的 iPhone 8 前面板示意圖
夏普手機全球 CEO 羅忠生曾在微博上表示：“從設計角度來看，異形屏設計至少可以做到三邊窄邊框（COG）設計，甚至四邊窄邊框設計（COF），產品將會非常漂亮，用户體驗會更好，更接近於全面屏設計的理想，才是全面屏設計的終點，才是用户所需要的。”
總而言之，無論是 18:9 比例、屏幕形狀規矩的非異形全面屏，還是考驗切割工藝、形狀各異的異形全面屏，不久後都會成為手機市場上絕對的主角——從千元級別的紅米，到萬元級別的 iPhone，無處不在的全面屏，將為手機業界翻開全新的一頁。
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