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Oppo legt die Kamera unters Display

Der chine­sische Hersteller Oppo stellt die nächste Gene­ration von Unter-Display-Kameras vor. Teile der Entwick­lung wurden in den USA durch­geführt.

Diese Bilder wurden mit einer Unter-Display-Kamera aufgenommen. Diese Bilder wurden mit einer Unter-Display-Kamera aufgenommen.
Fotos: Oppo
Der chine­sische Smart­phone-Hersteller Oppo hat die neueste Gene­ration seiner "Unter-Display-Kameras" vorge­stellt. Für Oppo handelt es sich um die nächste Evolu­tions­stufe der Front­kamera.

Die unsicht­bare Kamera

Anders als bisher verschwindet sie sowohl im Gebrauch als auch im Standby-Modus hinter dem Display: Die Kamera findet voll­ständig unter dem vorderen Deck­glas und Moni­tor­panel des Smart­phones Platz. Das ermög­licht einen sehr viel konsis­ten­teren Bild­schirm­ein­druck als bei herkömm­lichen Bauweisen.

Gleich­zeitig soll die Lösung keine Kompro­misse bei der Kameraqua­lität erfor­dern. Möglich macht dies das Zusam­men­spiel von Elek­tronik­kom­ponenten mit von Oppo entwi­ckelten KI-Algo­rithmen. Diese Bilder wurden mit einer Unter-Display-Kamera aufgenommen. Diese Bilder wurden mit einer Unter-Display-Kamera aufgenommen.
Fotos: Oppo

Präzise Produk­tion erfor­der­lich

Die neue Lösung von Oppo meis­tere "große quali­tative und ferti­gungs­tech­nische Heraus­for­derungen", die bisher mit dem Einbau von Kameras unter dem Display einher­gingen.

Eine schwan­kende Anzei­gequa­lität im Bild­schirm­bereich der Front­kamera sei damit Vergan­gen­heit. Das Display­panel "verdeckt" zwar die Kamera, das führe aber nicht mehr zu einer beein­träch­tigten Bild­qua­lität. Außerdem sei es gelungen, die Zuver­läs­sig­keit und Lebens­dauer von Unter-Display-Kameras zu verbes­sern. Eine Explosionszeichnung der Unter-Display-Kamera von Oppo Eine Explosionszeichnung der Unter-Display-Kamera von Oppo
Foto: Oppo

Pixel und Soft­ware: Die Vorteile

Die Fort­schritte des Herstel­lers beruhen nach eigenen Angaben "auf modernen Design­ansätzen für wich­tige elek­tro­nische Kompo­nenten und auf leis­tungs­starken Algo­rithmen, die mit Künst­licher Intel­ligenz trai­niert werden".

Eine neue Pixel­geo­metrie verklei­nert an der entspre­chenden Stelle des Displays die Größe jedes Bild­punkts, ohne die Anzahl der Bild­punkte zu verrin­gern. Dadurch bleibt auch in diesem Bereich eine hohe Pixel­dichte von 400 ppi (Pixel pro Zoll) gewähr­leistet.

Eine trans­parente Verka­belung und neues Design redu­ziert in einem "hoch­prä­zisen Herstel­lungs­pro­zess" die Breite der Verdrah­tung um 50 Prozent. Dies führe zu einer viel feineren Anzei­gequa­lität und einem flüs­sigeren visu­ellen Erlebnis. Auch E-Books lassen sich auf dem neuartigen Display gut lesen, sagt Oppo. Auch E-Books lassen sich auf dem neuartigen Display gut lesen, sagt Oppo.
Foto: Oppo

Inno­vative Pixel­geo­metrie

Die neue Kamera soll eine verbes­serte Steue­rung von Anzei­gege­nau­igkeit, Farbe und Hellig­keit haben. Während derzeit im Bild­schirm­bereich über der Front­kamera übli­cher­weise ein Pixel­schalt­kreis für zwei Pixel ("1-to2") zuständig ist, verwendet Oppo eine spezi­elle Bild­schirm­technik, bei der jeder Pixel­schalt­kreis ganz gezielt nur einen Pixel ("1-to-1") ansteuert. Zusätz­lich kommt ein von Oppo entwi­ckelter und auf die Display­elek­tronik abge­stimmter Kompen­sati­ons­algo­rithmus zum Einsatz.

Dadurch soll sich das Bild­signal im Pixel­bereich über der Kamera so genau korri­gieren lassen, dass Farb- und Hellig­keits­werte an dieser Stelle ziem­lich genau denen des gesamten Displays entspre­chen. Sie sollen dann nur noch eine prak­tisch nicht mehr wahr­nehm­bare Abwei­chung von zwei Prozent aufweisen, betont Oppo.

Von Vorteil sei das etwa beim Lesen von E-Books, Durch­suchen von Nach­richten oder Navi­gieren mit Karten. Selbst klei­nere Schrift­arten und feine Textur­details sähen hier genauso gut wie an anderer Stelle aus.

Verbes­serte Zuver­läs­sig­keit und Lebens­dauer

Die Einfüh­rung des "1-to-1"-Pixel­schalt­kreises und eines spezi­ellen Opti­mie­rungs­algo­rithmus ermög­liche einen viel scho­nen­deren Betrieb, was die Lebens­dauer des Bild­schirms um bis zu 50 Prozent verlän­gere.

Made in the US

Für eine bessere Front­kameraqua­lität hat Oppos Forschungs­institut in den USA eine Reihe von KI-Algo­rithmen entwi­ckelt. Sie sollen bisher übliche Probleme wie unscharfe Bilder und Blend­effekte deut­lich redu­zieren. Dank der neuen Soft­ware gelinge es Kameras unter dem Display sehr viel wirk­samer, den auto­mati­schen Weiß­abgleich präzise einzu­stellen, Hoch­kon­trast­situa­tionen korrekt zu belichten sowie Bewe­gungs­unschärfen zu korri­gieren.

Allein für die Beugungs­kor­rektur habe Oppo sein KI-Modell mit Zehn­tau­senden Bildern trai­niert, damit von der Objek­tiv­blende abge­lenkte Licht­strahlen nicht für verwa­schene Bild­ergeb­nisse sorgen. Statt­dessen sollen Nutzer viel klarer und natür­licher wirkende Selfies aufnehmen.

Schon viel erreicht, noch viel vor

Oppos Einsatz bei Unter-Display-Kameras soll dem Verbrau­cher­wunsch nach großer Bild­schirm­fläche bei gleich­zeitig kompaktem Smart­phone-Maßen Rech­nung tragen. Bereits seit 2018 forscht und entwi­ckelt das Unter­nehmen in diesem Bereich. Das gewon­nene Know-how aus den bisher vorge­stellten drei Modell­gene­rationen und 200 Patenten willl Oppo verwenden, um einen Beitrag zum allge­meinen Fort­schritt dieser Smart­phone-Tech­nologie zu leisten.

So flossen die Erkennt­nisse in einen Normen­vor­schlag für wich­tige tech­nische Metriken an die Stan­dar­disie­rungs­orga­nisa­tion IEC ein. Die 2020 einge­reichten Empfeh­lungen zu Display-Trans­mis­sion, Refle­xion, Gleich­mäßig­keit, Gamma­kor­rektur, Farb­ver­schie­bung und Hellig­keits­abfall erleich­tern es, Unter-Display-Kameras auf einem einheit­lich hohen Quali­täts­niveau zu entwi­ckeln – was letzt­lich allen Smart­phone-Nutzern zugu­tekomme.

Im euro­päi­schen Ranking ist Oppo nach Xiaomi, Samsung und Apple auf Rang 4.

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