Apple|砍掉 20% 刘海苹果“挤牙膏”的背后是屏下3D视觉技术的苦与痛_砍掉|20%|刘海|苹果“挤牙膏”

刚过不久的苹果发布会上，新 iPhone 的亮点之一是：刘海砍掉了20% 。对于“苦刘海久矣”的人而言，20%几乎没什么变化，因而也被调侃成挤牙膏式的设计。不过，侃归侃，从技术层面来讲，这20%其实来之不易。
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因为在这片刘海里，一共有前置摄像头、麦克风、激光发射器等8个重要元器件。其中对于 Face ID 功能和前置摄像起着决定作用的元器件主要有两个部分：激光发射器模组和接收装置。

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“从结构光的基础原理来看，激光发射器和接收装置之间必须要隔有一定距离，才能保持成像精度，而且等效距离越长，精度越高，反之亦然。这是苹果保留刘海的根本原因。”光鉴科技首席科学家吕方璐告诉 AI 掘金志。
此前，在iPhone 12上，这一距离大约是27毫米。此次刘海缩减了20%，苹果官方表示，这“得益于传感器重排、微缝听筒等技术引入” 。
“如果要缩短等效距离且保持精度，技术方面的难度很大。”吕方璐表示，苹果应该是采取了另一种方法，即通过积累的人脸数据来优化其3D 人脸算法模型，放宽对3D 成像的精度要求。
换句话说，就是用算法来弥补传感器重排带来的数据感知导致的精度问题，这其实是一种取巧的办法，要求也比较高，要有大量的人脸数据做支撑，对算法持续优化。
但这种方法不具备可复制性，一是算法本身存在缺陷，需要不断利用数据进行反馈和调整；二是现在人脸数据集采的监管日趋严格。
实际上，最佳的解决方法是将原有的相机模组，放入屏下，即行业经常提及的“屏下结构光解决方案” 。这既符合全面屏的发展趋势，又能解决因缩短激光发射器和接收装置距离造成的成像精度低这一问题。

早在今年2月份，光鉴科技就和中兴手机推出了全球首款屏下结构光技术，引起舆论重视。吕方璐表示，屏下3D 技术已达量产要求，但该技术在具体机型上还涉及到产品化的开发和优化，因而未能实际量产。并且，屏下3D 技术也还有一些问题需要解决。
透光率：屏下结构光的阿克琉斯之踵
在说屏下结构光之前，先简单谈谈 iPhone 3D 结构光的技术原理。
3D结构光模组包括发射端（点阵投影器和泛光感应元件）和接收端（红外摄像头），原理如下：
1）激光发射器发出特定波长的近红外光，形成横截面积很窄的平行光束，经过扩束器后，其横截面积均匀放大；
2）放大后的光束，通过准直镜头实现平行，从而均匀入射在光学衍生元件（DOE）上，光束在经过该器件时会形成特定的光学图案，经过投影透镜后发射出去；