珍珠蝶

18年手机拆机与硬件总结科技背后总有些故

发布时间:2023/2/23 15:44:11   
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年,中关村在线手机拆机堂团队总计拆了52款手机,上至售价万元的王牌旗舰产品,下至售价千元的高性价比手机。拆解手机的厂商有国外的苹果三星,也有国内的华米OV,魅族锤子。除了这些知名的品牌,小众品牌也拆了不少,比如美图、AGM这类品牌。

这篇文章,就是我们从硬件设计方面的年度总结,展望一下未来手机设计可能的方向。当然,受我们的技术和知识水平所限,文中可能会有不少的错误和问题,还望各位读者指出,让我们同大家一起进步。

除了硬件分析之外,这篇文章中还包括了拆机堂的拆机花絮,拆机中有不少趣事,也同样想与各位分享。本文分为:屏幕篇、镜头篇、和花絮,诸位可按需观看。

屏幕篇:年拆机小结一起来唠唠你最喜欢的全面屏吧

毫无疑问,全面屏会是手机未来发展的发力方向。但除了坚持这条道路,各大厂家也都抛出了不少解决方案。

大致算了一下自己今年拆解的机型,基本上覆盖到了千元机到旗舰机型,而全面屏逐渐向下过渡的趋势也更加明显。

现在我们就来一起唠唠年的全面屏解决方案,看看你最喜欢的方案是哪一种?

刘海式全面屏水滴屏摄像头升降结构双屏设计滑屏设计屏内开孔

刘海式全面屏

自iPhoneX采用刘海设计引入3D结构光开始,用户就一直在争论刘海究竟丑不丑,但在我看来刘海式全面屏是一种非常稳妥的方案,在全面屏里算的上是万金油。

它可以在百元机上出现,例如诺基亚X5。

诺基亚X5

它也可以在千元机上出现,例如荣耀8X。

荣耀8X

它还可以在旗舰上出现,例如iPhone系列和华为Mate20Pro。

iPhoneXSMax

华为Mate20Pro

emmm,虽然嘴上说着不要,但是各大厂商却都推出了不少刘海屏手机,动作颇为诚实。那为什么刘海式屏幕能够成为万金油呢?

当然是因为成本工艺更加简单啊,除开机身比例,但说刘海区域,对比之前的非全面屏手机,前置摄像头根本不用怎么动,只需要将传感器的位置更加集中就行。

酷派Cool1

iPhoneXSMax刘海元器件对应图

对于整体供应链来说,刘海式的解决方案所带来的成本并没有其它方案那么高,确实只能说是“理了个头发,剪了个刘海。”

但容易并不意味着刘海式设计不实用,你也看到了,进可以塞进结构光冲击高端市场,退可以砍掉深度相机,压缩传感器,减小刘海面积。

无论是高端还是中低端,刘海式手机相信还会陪伴我们一段时间。但这种方案也有着很明显的弊端——屏占比有限,很难再进一步进行拔高。

水滴屏

如果说刘海屏太过局限,那水滴屏/珍珠屏/美人尖则是延伸出来的一种激进做法。将刘海区域缩小到小圆形,这样会带来更大的屏占比提升,但这种方案并非适用于所有机型。

vivoX23

因为过于小巧的水滴区域容纳的元器件更加有限,使用这种方案也意味着和3D结构光说拜拜,所以水滴屏更加适合中端以及入门市场使用,凭借更加灵活的产品定位以及更出色的视觉效果去赢得市场。

在这里,vivoX23采用了微缝式听筒设计,这种设计方案在目前各价位段上应用非常广泛(全面屏人手标配?),而传感器上则是一部分采用了屏下传感器。

屏下传感器

利用OLED屏幕本身透光的特性,光线距离传感器依然可以进行感知,只不过这个过程需要算法进行补偿,毕竟光线还是衰减了不少。

华为Nova4

华为Nova4也将传感器放到了顶部,采用折射方式来进行信息采集,节省了面积。说到底,各大厂商采用刘海异形屏来提高屏占比效果,根本方法还是在于对传感器面积的提升。

而类似水滴屏方案也更加成熟,在百元机也已经开始普及,例如荣耀8A与红米Note7,对于这个加段位来说,极度精简的刘海是一种更为合适的选择。

摄像头升降结构

发展到这个阶段,其实全面屏技术已经下探到了入门级定位,另一方面全面屏的技术思路也遇到了瓶颈。

也正是在这个时候,厂商探索全面屏的矛盾从传感器转移到了前置摄像头上,我称呼它为全面屏2.0。

其中OPPO和vivo率先打破了战场的僵局,通过将摄像头独立来提高屏占比面积,升降式摄像头与双轨潜望式结构为全面屏领域带来了新的活力。

vivoNEX

我们先来说说vivoNEX,它除了采用升降结构提升屏占比,还采用了屏下放置传感器的方法,利用先前OLED透光原理调校算法进行调节,而听筒则是采用了屏幕发声来减少面积显示,最终实现了高屏占比。

前置摄像头则是依靠右侧螺旋步进马达来进行升降,而弹簧则可以对用户强行按压进行缓冲作用。

OPPOFindX

相对于vivoNEX,OPPOFindX的双轨潜望结构上集成了传感器和听筒等元器件,因此体积上显得要更加庞大。

OPPOFindX双轨潜望结构也需要步进马达进行升降操作,但是占用的面积几乎是上部区域的一半,需要OPPO对内部结构进行更为更强的排布。

这种方案带来的高屏占比效果大家都有目共睹,我们不再赘述,而机械结构方案的研发成本也非常高,内部专用的步进马达需要厂商有着对上游供应链强大的整合能力,这就意味着技术向中端产品迭代下放的时间将会更长,甚至是不会应用。

小东西贵的不行

换句话说,升降式的机械结构目前只能在旗舰机型上看到。而vivoNEX的升降式结构因为集成度局限在前置摄像头,所以可以灵活地推出和两个版本。

但是OPPOFindX由于双轨潜望结构过于庞大,集成了深度相机,所以价格上弹性稍弱。就总体而言,两种方案在全面屏领域中成本过高。

此外,vivoNEX和OPPOFindX的机械结构对机身内部空间造成了一定压迫,需要厂商在生产中把握好一个平衡点。

一是方案成本过高,二是需要更强的产品设计能力,对于这一类方案,我认为更大的意义还是在于树立起全面屏的标杆水准,至于普及下放,我想还是有一定的距离的。

除此之外,OPPOFindX采用的COP封装工艺也值得好评,对比现在常见的COF封装工艺,能够带来更窄边框的效果,但同时成本也会相应上涨。

COF与COG对比

被翻折的屏幕驱动IC

由于OLED屏幕柔软的特性,因此可以实现折叠的效果,对比之前的两种方案,完全可以做到将排线接口和屏幕驱动IC翻折到底部,实现更窄的边框。

由于年COP封装的手机都还是个宝,因此我们并没有强行干下屏幕,希望以后这项工艺能够普及推广,给我们一个暴拆的机会。

双屏设计

双屏设计作为对前置摄像头这一矛盾的解决,在一定程度上,要显得更加偏激。这种方案通过前后置摄像头合一,一来提高屏占比,二来因为少了前置模组,内部的空间也会更加富裕。

在拆解vivoNEX双屏版的时候,空出的内部空间可以用来对现有的镜头进行精心打磨,例如加入TOF3D镜头来进行功能增强。

但是这同样会增加一个问题,自拍怎么预览成像效果?添加一块副屏?在我看来,这是对用户传统交互习惯的冲击。

而副屏本质上是为了服务于提高屏占比,这种本质属性使得它在使用上显得有些单调,再加上续航以及两块屏幕对内部设计的特殊要求,这都对厂商提出了更高的要求。

排线集成度的要求比一般手机高出许多

而双屏版由于副屏的存在,因此需要加强排线的集成度,除此之外,双屏手机的厚度也是需要考虑的因素,而OLED屏幕会是一个不错的选择。

在交互玩法上,目前努比亚X将副屏作为游戏的额外操控区域,实现“四指操作”,这一点还是具有不错的创新效果,值得游戏玩家体验,但在日常使用中,副屏的玩法还需要进行深度挖掘。

滑屏设计

如果说之前是摄像头在进行升降,那滑屏设计这种分体式“升降”则具有异曲同工之妙,动作幅度更大。

而目前采用了滑屏设计有三家,联想Z5Pro、荣耀Magic2、小米MIX3,方案分别为六位双螺旋滑轨、蝶式五轨滑屏、磁动力滑轨方案。至于具体手感有什么差异?个人手感不同,自己线下体验(不要在实体店狂搓手机)就行。

其实就全面屏的实现效果而言,滑屏设计方案十分不错,同时相比于之前的升降式机械结构,成本也要更低,可以下放应用在中端机型上。

滑屏也算是实现高屏占比的高性价比方案了

简单概括滑屏设计,那就是”郊区价买到市区房“,当然,你也要承受一点小小的代价……

左侧为荣耀Magic2,右侧为联想Z5Pro

在机身内部,滑屏手机的主板并没有多大的变化,滑轨也都一般安装在防滚架上,因此对于结构没有什么影响。

但是厚度确实是没法避免的,因为滑屏设计,手机中间多少都会有着缝隙间隔,厚度也都超过了8cm,跟一体机身自然是没办法比较,但日常握持感无伤大雅。

对比刘海式屏幕,滑屏设计会成为屏占比效果更好,大规模应用同样稳妥的全面屏方案。当然,这一切也受屏幕工艺、内部设计等因素影响,更重要的还有用户对分体式结构的接受程度。

屏内开孔

屏内开孔方案对我而言,只是一种过渡方案,最终还是为了实现屏下摄像头。就其效果而言,还是能够带来不错的高屏占比效果。

但粗略只看形式,它与水滴屏其实有一种师出同门的感觉……这并不是在贬低屏内开孔这种解决方案,只是从消费者角度而言,不能带来本质改变,又不能塞进深度相机。倘若这项技术不能实现下放,那我会感到十分困惑。

但是从技术来看,屏内开孔仍然是一次有意义的探索,我也愿意称呼为全面屏3.0。

在我们拆解华为Nova4的时候,屏内开孔本质上对机身内部的影响非常小,更多的体现在对于前置摄像头的固定上。

目前行业分为盲孔与通孔设计,而华为Nova4采用了盲孔设计,实现了更小的孔径,带来了出色的全面屏效果。

而我们现在并没有对三星A8s进行拆解,因此对于内部的构造差异还并不知晓。但是从实际使用上来看,我个人认为屏内开孔还是只能作为过渡形式存在。

而在真正迈向屏下摄像头的道路上,屏内开孔的发展方向还是要朝着小孔径迈进,但中间如何解决成像效果,固定工艺,则是一个必须要面对的问题。

其次,打孔对应了前置摄像头,也就是说3D结构光这种元器件需要另一个开孔,最后屏幕打孔要么走向多孔方向,要么和水滴屏一样进行技术下放,短期内我们不会看到答案。

屏幕篇-小结

全面屏1.0,各大厂商还在对刘海删删改改,积极性都还不高。

全面屏2.0,各大厂商琢磨起前置摄像头与屏占比的矛盾,提出了一系列方案。

全面屏3.0,各大厂商又回到了前置摄像头,屏幕材质成为了一个新的突破口。

继续拆

但时间的顺序并不意味着方案的优劣,选择何种方案还是要看产品的定位。不喜欢的异形全面屏,等边全面屏也会是一个不错的选择。

所以这么多种方案,哪一种才是你的最爱?

镜头篇:年拆机小结我们来唠唠手机镜头的小秘密

这是年中关村在线拆机堂手机硬件拆解横评的第三篇文章,在这篇文章中,我们来唠唠年手机镜头的小秘密。

从智能手机诞生之初,拍照功能就成为了手机上的一个核心功能,经过多年的摸索,镜头组件已经从刚开始的傻大黑粗变成了高度集中的模组。年,手机厂商又在这些镜头模组上做了哪些文章,有什么突破呢?我们今天要探讨的就是这个问题。

一、是双摄全面普及的一年

自从年之后,搭载后置双摄的手机越来越普遍。而到了年,双摄已经成为了千元机的标配。

在年上半年的拆解中,我们发现大部分双摄系统分为三种组合类型,他们分别是黑白+彩色(华为系)、彩色+长焦(苹果+三星)和彩色+景深(中端手机)。

第一个突破这个这个定律的机型是年上半年发布的华为旗舰——华为P20Pro,它首先将黑白和长焦结合起来,迈入了三摄的时代。

尤其值得一提的是中间那颗万像素的彩色镜头,采用了近几年来最大的一颗CMOS,特制的SONYIMX让华为一跃成为手机界的大底之王。

华为P20Pro的相机模组(图片来自iFixit)

1/1.7英寸的传感器,带来了超大的进光量,结合Quadbayer阵列(四像素合一),在万像素下动态解析力惊人,相当于每一次快门都是单帧HDR照片。再配合黑白镜头的超高解析力,至今P20Pro仍然挂在DXO手机排行榜的首位。

从手机镜头的表现上来看,上半年华为P20Pro的三摄无疑是最闪耀的明星。

华为跳跃式的进步也带动了国内其他厂商手机拍照的水平,本来对手机拍照水平并不如此重视的国产厂商们纷纷开始推出自己的拍照卖点。

二、高屏占比需求下不少厂商对镜头进行了魔改

比如将前置镜头隐藏在机身内,拍照时才弹出的vivoNEX,为了将前置镜头塞入狭小的弹出式升降结构中,对前置镜头进行了高度定制。

虽然这颗前置镜头的参数可能并不是很高,但将摄像头塞进这么小的机身本身就是对设计和供应链的一次考验。当然,OPPO今年的未来旗舰FindX也是在镜头设计下过苦功的明星产品。

为了将大量镜头模块塞入屏幕后方的升降模块中,OPPO在镜头布局上下了不少功夫,光是看到这些密密麻麻的排线接口,你就可以有最直观感觉。

除了将使用索尼IMX的后置双摄和前置镜头塞入其中外,OPPO还通过采用模块化的设计方式,将占用大量空间的结构光组件安排的妥妥当当。

整个升降模式看上去虽然复杂,但拆解起来还是相当简单的。在这点上,模块化组件可是立了大功。

除了镜头越来越模块化之外,今年魅族还尝试了对镜头本身进行魔改。为了提高正面屏占比,在不适用刘海的前提下,魅族通过定制独特的前置对手机额头空间进行压缩。

这可以说是对全面屏的另外一种解决方案,当我们拆开手机,拆看前摄的瞬间,我们真的对魅族独特的设计理念有了一丝敬佩,要知道,这样特殊定制的镜头,成本是相当高的。

除了定制前置镜头,魅族在后置镜头上也费了一番功夫,魅族将以往只在元以上才使用的旗舰级CMOS——索尼IMX,下方到了元的档位,进一步提升了手机拍照性能的平均值。

三、当画质提高困难时厂商们想到了多焦段

当时间到了下半年,手机拍照的设计方向又产生了变化,在18年9月份,vivo发布了X23,另辟蹊径,主打超广角拍照。这一尝试,收到了不少用户的好评。

比起手机常用的35mm等效焦距镜头,超广角的镜头在风景照和和建筑照中有更多的玩法,让手机狭窄的视野得到了进一步的拓展。就比如下面这张图,清楚的显示了用不同焦段拍摄的效果。

vivo超广角的玩法带入了用户的视野,华为在这多焦段上再次做出了突破。

除了vivo的尝试,华为也加入了超广角阵营,华为年度旗舰Mate20Pro不仅继承了P20Pro那颗1.7/1的IMX,还将一颗等效焦距16mm的超广角镜头和等效80mm的三倍长焦镜头有机结合,将手机摄影推上了新的巅峰。

有了三个焦段的Mate20Pro,玩法也越来越丰富,不仅可以用超广角拍宏伟的建筑,也可以用三倍长焦拍远处的风景。丰富的玩法,出色的拍照素质,也让华为Mate20Pro再一次成为了DXO排行榜上的第一名,和它的兄弟P20Pro并列。

虽然评分相同,但如果要我来选的话,我会选择焦段更多,玩法更多的Mate20Pro。毕竟对非专业的我们来说,拍照还是更看重玩法,不是么?

四、为了追求极致夜景厂商开发了特殊镜头

除了对焦段的探索,还有厂商对夜拍做了特化加强。没错,我说的就是vivo,vivo在NEX双屏版上加入了一颗特制的夜拍镜头,单像素尺寸甚至达到了2.9μm。

vivoNEX双屏版的夜视镜头

先不论拍照的质量如何,亮度肯定是一等一的,市面上所有的“夜视仪”亮度都比不过它,可以说是夜拍界的一股清流。

五、引入TOF镜头后手机又多了不少玩法

不断探索手机拍照可能性的同时,各大手机厂商也在探索摄像头的其他用法,最典型的就有OPPOR17Pro、vivoNEX双屏版和年底发布的荣耀V20了,两者都加入了特殊的TOF景深镜头,通过物体反射红外光时差的测量,确定物体的景深信息。原理在这里就不多赘述了,详细了解可以看看这篇文章——《3D拍照时代到来?OPPOR17ProTOF三摄解析》。

OPPO通过加入TOF实现了3D扫描建模的功能,vivoNEX双屏版则是将TOF功能用在了自拍方面,荣耀V20则是将TOF用在了体感游戏上,虽然玩法上各有千秋,不过有TOF镜头的手机都有视频瘦身这种功能,可谓是女性用户的福音。大家可以看看下面的动图,看看自己更喜欢哪种玩法。

OPPOR17Pro的3D建模功能

荣耀V20的体感游戏玩法

六、年普及的屏下指纹原来也跟镜头有关

除了这些拍风景和拍人的镜头之外,年的手机市场中,还有类个镜头鲜为人知的,那就是屏下指纹用的镜头。

红框中就是手机指纹用的超短焦镜头

这颗镜头是专门用来记录指纹信息的,目前市面上主流的屏下指纹解锁其实大部分都使用了超短焦镜头来实现。

vivoX23的指纹识别镜头

屏下光学指纹识别的原理在于利用了OLED屏的两个特性——屏幕像素自发光和屏幕透光,前者为指纹识别提供了光源,随后光线穿过透光的OLED屏幕,将指纹信息传递到手机的屏幕指纹识别模块。

从vivoNEX开始,光学屏下指纹解决方案已经成为了厂商们最常用的方案,未来很长的一段时间内,这颗镜头还会存在于我们的手机里,默默的读取我们的指纹信息。

镜头篇-小结

写了这么多,年手机镜头的故事差不多到这里就要结束了。

年是近3年内手机镜头发展最快的一年,在旗舰镜头拍照素质已经拉不开差距的今天。厂商们选择对镜头的定制和对镜头玩法进行探索,为手机拍照带来新的活力。

作为人们日常使用最多的工具,手机拍照的不断进步,也一定会影响到我们的生活方式。未来手机还会在拍照上有什么突破,目前已经初现端倪。

从目前网络上放出的消息来看,年手机变焦技术可能会获得进一步突破,同时TOF深感镜头的应用也会更加普及,未来的手机玩法还会更加精彩。

花絮:实地围观!唠唠年拆机“翻车”那些事

年,手机在全面屏的进化路数上走出了各种骚气的走位,带来了手机内外设计的全新看点。也是在年,在厂商的支持下,ZOL手机拆机的创始人彬哥新带了几个“极具探险精神,但下手又狠又黑”的小徒弟,他们在一次次的实(bai)践(jia)中成长,杯具就这样不可避免的发生了......

这种悲剧性的翻车,体现在拆机的每一个环节,考虑到拆机文章的总体架构,很多不便于露出。今天,我们狠狠的扒掉了自己的底裤——喜欢动手的朋友们,拆机的最重要目的在于引导大家自主维修。我们会不断提高自己的技术水准,而我们踩过的雷,相信大家也不会踩了。

随后,我们就从日常拆解的步骤中,抽象出几个经典案例,让大家感受一下手机在内部结构方面为维修者埋下的雷。相信我,这篇文章的成本,值好几万!!!

三星碎背壳都不叫事,黑鲨的屏幕哭晕在厕所

背壳分离是手机拆解的第一个环节,也是整个拆解过程中最容易“翻车”的场景。从这方面看,生于年手机总体分为三种:金属背壳机型、玻璃背壳机型和带中框的玻璃背壳机型,可以说掌握要领都不会翻车。

那么背壳分离究竟怎样翻车呢?往下看三星GalaxyS8Plus和黑鲨手机的遭遇吧!!!

三星GalaxyS8Plus杯具的遭遇

三星GalaxyS8Plus是年的旗舰,是一款背壳非常纤薄的机型。她的背壳相对较薄,曲面曲度相对较小,不便于力的分散,我们在加热后直接上撬片,然后背壳就GG了。从损毁的纹理来看,撬片使力的一刹那背壳就碎了......

所以我在外网看到的拆三星GalaxyNote9的朋友都改用小刀开壳了。

屏幕开闭都是惊喜的黑鲨手机

黑鲨手机则是本人拆解的第一款旗舰手机,采用了非常强劲的胶将玻璃面板和一体金属机身固定,开壳就用了一个小时,且手机原装的胶受到了严重破坏。为了恢复背壳,我们甚至专门购买了B胶水。

B-胶水(图片来自tmall.

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