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到达屏幕的技术「无人区」,OPPO 走过了哪些路?

爱范商业 2020-03-28 08:00:25

越过山丘,才发现无人等候。

用这句歌词来形容最近两代的 Find X 和 X2 系列颇为贴切,前者用正反无孔加潜望式升降结构的形态告诉业界,浑然天成的手机该是什么样,这在结构设计上是前无古人;后者则拿出一块(3K)QHD+120Hz 同时兼容的顶级屏幕,踏入了屏幕显示领域的「无人区」。比 Find X2 系列屏幕分辨率高的手机有,刷新率高的也有,但是超高清分辨率加 120Hz 刷新率二者兼得,却只此一家。

在《国产旗舰手机的屏幕,终于要追上三星苹果了》这篇文章下面,不少读者共有个经典回复:说到底还不是三星的屏幕?

当然,现在智能手机产品早已经过了来料组装的蛮荒时代,山寨机几乎销声匿迹,国产旗舰手机几乎都有点儿绝活,不然根本不敢发布。所以,Find X2 系列的屏幕拿下 DisplayMate 最高的 A+ 评级,军功章上一半归三星显示没错,另一半总得归 OPPO 自己吧。

OPPO Find X2 屏幕的幕后故事👇

DisplayMate  A+ 评级的屏幕,是怎样的

曾经我们看发布会,一看到屏幕环节,基本上都是分辨率有多么高,尺寸有多么大了,到后面一点就会提到亮度对比度之类的参数。

与发布会讲参数不同,DisplayMate 做屏幕的评级,维度有数十项之多,光有分辨率尺寸远远不够,毕竟 DisplayMate 只有一个衡量全面素质的评级,没有什么年度最大块头手机和年度 PPI 最高手机的榜单。

到达屏幕的技术「无人区」,OPPO 走过了哪些路?

Find X2 系列的屏幕拿下 DisplayMate 最高的 A+ 评级其实意味着这块屏幕需要全方位无短板,一个例证是,DisplayMate 给了这块屏幕 12 个子项的最高评价。

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如果说 DisplayMate 的评价体系对于大众消费者来说有些专业的话,那么列参数在直观性上就更进一步。

3168×1440 的分辨率和 513 PPI 意味着在极近的距离之下,用户依旧看不到像素点的存在,800nits 全局峰值亮度+1200nits 局部峰值亮度能够让用户在夏日骄阳照射之下依旧能看清屏幕,而在亮度支持下的 HDR10+ 能够让不少平庸屏幕上的晦暗 HDR 视频变得鲜亮生动。

而近阶段相信大家也看过了不少关于高刷新率屏幕的各种科普,甚至现在一款高端机屏幕不带高刷新率都可以说是短板了。总之,120Hz 屏幕刷新率和 240Hz 的触控采样率能让操作跟手度和视觉流畅度上两个台阶。

10 亿色彩、100% P3 色域以及行业最高标准 JNCD≈0.4 的色准,不再让人疑惑「你说的黑是什么黑,眼前的白是什么白」…

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真的就是把屏幕买来装上就行了?

一块 A5 级的和牛,给顶级日料师傅做,那就会脂香四溢入口即化,要是给我自己做的话,估计连三只松鼠的真空包装牛肉都比不上。

某种程度上说,顶级的元器件就相当于顶级的食材,它们能不能有顶级的体验,还取决于工程师和厨师的功力。如果说和牛的比方跨界太多的话,那么去年在智能手机行业独领风骚的索尼 IMX586 影像传感器就更能说明问题,有的手机厂商能依托这款传感器做出上佳的成像体验,而优化经验不足的厂商,也只能做出中不溜的水平。

屏幕领域更是如此。

无论是 DisplayMate 提到的 Find X2 系列屏幕 12 项最高素质,还是业界最高的 JNCD≈0.4 色准,以及超高清分辨率加 120Hz 刷新率二者兼得,都是业界绝无仅有的,这些更能说明进「无人区」靠车更靠人。

对于 OPPO 来说,这是他们第一次采用 120Hz 刷新率的 OLED 屏幕,摆在工程师面前的第一个需求就是要匹配高刷新率的驱动方案。为此,他们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。甚至他们还和三星、UMC 晶圆厂一同分析进行工艺制程优化。

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硬件上的配套需求不止于此,Find X2 系列是国内首个基于 Y-OCTA 的触摸屏实现最高 240Hz 采样率的手机,不仅支持超高采样率,Y-OCTA 面板也能使手机更轻薄。

更高的分辨率和更高的屏幕刷新率能带来上佳视觉体验,但是也带来了续航上的负担,这里就需要软件来进行优化,在屏幕设置中,Find X2 系列提供了 120Hz,60Hz 和智能切换三种模式。智能模式不同应用以及场景来实时调整帧率,比如有些应用只支持 60Hz 的刷新,系统就同步调整刷新率到 60Hz;其次系统会检测不同的图层刷新需求来调整刷新率;在静止画面下,60Hz 与 120Hz 的刷新效果是一样的,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。

触控采样上也是类似,Find X2 引入了分时采样方案,减少显示层与触控层之间的干扰,在显示输出信号时,触控层不进行采样动作,在显示输出的间隙,触控层再采样。

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手机跑分可以放冰箱跑,DxO 拍照评测可以给特供版固件一样,其实挑选给 DisplayMate 的送测设备也可以找素质最准的,这是因为受制于屏幕的生产工艺,出厂的同一款手机之间的屏幕显示也可能存在各种差异,比如有的偏蓝,有的偏红。

虽然我们常说,手机是工业化标准化规模化的标志性产品,但是屏幕出厂素质不统一却是这个产业为数不多的待解决问题之一。其实这个问题也不是不能解决,就是要多花点儿时间和成本。

现在出厂的每一台 Find X2 系列手机的屏幕屏幕在柔和模式和影院模式色准 JNCD≈0.4,△E≈0.4,Gamma 标准的 2.2,而不仅仅是送测的那几款手机有这个色准。这意味着 OPPO 需要在产线上增加屏幕校准环节,而且他们还申请了两项屏幕校准专利,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。

如果再细究一下,不少的 Android 手机自动亮度调节有点儿名存实亡的意思,很多时候,我们从室内转到室外,就会看见手机从极暗猛的一下变得极亮,就好像旋收音机音量键没把握好力度,一下子从最低音量转到了震耳欲聋音量那样。

同时,对于自发光屏幕来说,也需要根据环境光来改变色温,以保证良好自然类似于纸质书的阅读体验。

这是个细节问题,但也是用户痛点,按理说,平滑的自动亮度调节以及环境色自适应不是那么值得大书特书,毕竟这不影响参数上的漂亮。

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▲ 红点处即为颜色传感器

为了解决这个痛点,OPPO 一共用到了 2 个六通道颜色传感器(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。对于全面屏手机来说,如何在正面放下灵敏的颜色传感器是个难题,Find X2 在业界首次使用柔性导光柱将前置颜色传感器隐藏于极窄缝隙下,可以说是两全其美的屏下颜色传感器方案,并且,这些屏幕智能调节上所有算法和策略都是 OPPO 自研。

作为终端生产者,其实类似的工作并不少,比如想要得到 10 亿色彩的显示效果,就得拉着高通和三星一起进行调测;ColorOS 在适配高刷新率屏幕上,也得加入了更多的交互细节判断,设计更加符合自然力学的动效。

到达屏幕的技术「无人区」,OPPO 走过了哪些路?

除了适配高性能屏幕驱动 IC,重新设计电路板,通过软件算法保证高刷新率屏幕体验和续航的平衡,在产线新增屏幕校检环节,重新设计颜色传感器之外,OPPO 为了让用户在观看 24 帧或 30 帧视频的时候,也能像感受系统动画那样的高帧率体验,也在 Find X2 系列中加入了独有的硬件「O1 超感画质引擎」,这能够实现视频动态插帧技术(Motion Clear)。这个技术的原理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。

这些屏幕硬件和软件的基础,不光影响的是系统操作时候的观感和流畅度,拍照和查看图片时候的色彩准确度,也会影响到生态的层面。比如在腾讯视频和 OPPO 就合作了高帧率内容资源——腾讯视频 VIP 臻彩视听专区。Find X2 用户将优先享受到 HDR10+ 高帧率+环绕音效的音画组合。

游戏层面也是类似,完美世界《Forsaken World》、《新笑傲江湖》手游 120fps 模式也即将为 Find X2 系列用户开启。

到达屏幕的技术「无人区」,OPPO 走过了哪些路?

勇闯「无人区」,才是工程师的浪漫

OPPO 向爱范儿介绍了这样的一个故事:

OPPO 有一位曾在日本留学的色彩学博士,众所周知,在日本消费电子产业里面,电视是传统优势项目,这位色彩学博士的同学也大多选择去到传统电视厂商,只有他一头扎进了手机屏幕的技术研发,这位对色彩有着偏执态度的博士想在 OPPO 实现手机屏幕技术突破。

 

不过,色彩是个主观的玄学问题,也是客观的科学问题,为了在参数和主观感受之间做平衡与优化,他可以说是夙兴夜寐,最终在手机屏幕上实现了 10 亿色彩。

到达屏幕的技术「无人区」,OPPO 走过了哪些路?

类似的工程师勇闯技术「无人区」的故事在 OPPO 并不少见,比如被称为「VOOC 闪充之父」的张加亮在接受爱范儿采访的时候也说过:

为什么(VOOC 闪充技术)是 OPPO 的。第一,OPPO 是消费者需求导向的,这点肯定不容怀疑。第二,在充电这件事上,我们下手比较早,踩得比较准,稳准狠,等大家回过神来的时候,OPPO 已经走到很前面了。不代表当初别人都没有看到它的价值,有时候它不单单是能力上的问题,可能是能力上完全没问题,但是因为诉求、理念,或者是价值观的问题。

 

我不敢说我们的能力比谁谁谁都强,只能说我们的努力程度比谁谁谁更好一点。

实际上,在高度成熟的智能手机行业里面,天才的故事并没有那么多,反而是无数个试错组成的探索故事。

做一块顶级的屏幕不至于像探索珠峰或者南极的新路线那样艰险,关键在于付出和成本。

破除「买来屏幕装上就好」的事实在于,Find X2 系列的屏幕其实是个横跨中日韩越四国的工程:核心软硬件研发团队在深圳和东莞,三星显示的工厂和研究所在韩国,屏幕模组生产在越南,合作公司和顾问在日本…

地理上的跨度大和时间金钱成本也是相辅相成的,为了让所有屏幕都保持同一色准,新增的校色设备就值数百万,新工序让每条产线的成本也会增加两三百万,每台手机的生产时间也多加了 26 秒。

这便是那位色彩学博士所说的「工程师的浪漫」:在产业链里寻找最优秀的合作伙伴,与最杰出的同伴披星戴月,为一个个「最佳」软硬兼施。还是那句话,谁付出的努力多一点,那么谁就会探索得远一些,就会先人一步到达技术的「无人区」。

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