アンダーディスプレイカメラ

レースのカーテン越しに外を覗くように、普段は一面の画面を表示し、写真を撮るときだけ光を通すディスプレイ技術です。

定義 スマートフォンの画面下にカメラレンズを完全に隠し、邪魔なパンチホール(丸い穴)やノッチ(切り欠き)なしでディスプレイ全面をすっきりと満たす画面技術です。普段コンテンツを見るときは通常のディスプレイとして発光し、セルフィー(自撮り)を撮るときは光を透過させて撮影します。

レースのカーテン越しに外を見るような仕組み

目の細かいレースのカーテン越しに立つと、外からは部屋の中が見えにくくても、中からは外の景色がはっきりと見えますよね。アンダーディスプレイカメラもまさにこれと同じ原理で動いています。普段は画面全体に鮮明な映像を映し出していますが、カメラアプリを起動した瞬間、レンズの真上にある部分が透明な窓のように光を通すのです。

この魔法のような芸当を可能にしている鍵は、透明なディスプレイ素材とまばらな画素配置にあります。カメラレンズが位置する真上の部分だけ、画面の最小単位である画素(ピクセル)同士の隙間を少し広げ、電気を通す配線も光が透き通る透明な素材に置き換えます。こうすることで、目に見えないほど微細な隙間から光が通り抜ける通り道を作り出します。

その結果、画面にカメラ用の穴を開けなくても、奥にあるレンズまで光をしっかり届けることができます。動画を見たりゲームをプレイしたりするときに視界を遮っていた黒い点がなくなり、画面いっぱいに広がる圧倒的な没入感を存分に楽しめるようになります。

UDCの画素配置と光透過の原理 外光 通常画素(密) 疎な画素(光の隙間) カメラレンズ 画像センサー

画面の美しさとカメラ性能のせめぎ合い

しかし、カメラをディスプレイパネルの下に隠すのは決して簡単な技術ではありません。カメラレンズの上を何層もの画面パーツが物理的に覆っているため、一般的なフロントカメラに比べてレンズに入り込む光の量がどうしても大幅に減ってしまうからです。

光が不足すると写真が暗くなるだけでなく、画素の微細な隙間を無理やり通り抜ける際に光があちこちへ乱反射してしまいます。その結果、写真全体に濃い霧がかかったように白っぽくなる光のにじみやフレア現象が起こりやすくなります。特に暗い室内や夜間の撮影では、画質の低下がより目立ってしまいます。

かといって、光を多く取り込もうとカメラの真上にある画素数をむやみに減らすと、別の問題が生じます。画面を点灯させたときに、カメラがある部分だけ解像度が落ちて網戸のような四角い格子模様が浮き出て見えてしまうのです。結局、ディスプレイを滑らかに表示することと、カメラで十分な光を集めることの間で、極めて繊細なバランスを取らなければならないジレンマが生まれます。

もう少し詳しく:AIが補うカメラ画質

もう少し詳しく言うと、現代のアンダーディスプレイカメラは純粋なハードウェアの光学性能だけで写真を仕上げているわけではありません。画面パーツを通過する際に屈折し、歪んでしまった光の情報は、物理的なレンズ性能だけでは元の状態に戻すのが難しいからです。

ここで足りない光と解像度を補う秘密兵器こそが、人工知能(AI)による画質復元技術です。シャッターが切られるほんの一瞬の間に、スマホ内のAI専用プロセッサ(NPU)が作動し、光のにじみでぼやけた輪郭を検知して、画面の層によって生じたムラやノイズを計算によってきれいに除去します。

さらに、機械学習モデルが何千万枚もの高画質写真を学習したデータをもとに、失われた色味やディテールをリアルタイムで復元します。登場初期は写真のクオリティが低く不満の声もありましたが、光の透過率を高めた新素材パネルと高度なAI画像補正アルゴリズムの組み合わせにより、一般的なインカメラとの画質差を着実に縮めています。

🤔 よくある誤解

✕ 誤解

アンダーディスプレイカメラがある画面部分には、画素がまったくない。

✓ 事実

画素がまったくなければ、従来のパンチホールのようなくっきりとした黒い穴が見えてしまいます。画素をなくしたのではなく、光が通るように画素の密度を下げて隙間を作り、透明な電極配線を採用しているのです。

🧺 日常で出会う場面

1 折りたたみスマホを開いたとき、カメラの穴に邪魔されることなく大画面いっぱいに映画を楽しめます。
2 ゲーム画面の隅にカメラの穴がないため、ミニマップや操作ボタンが隠れません。
💡 つまり ひとことで

画面の画素の隙間から光を透過させAIで補正することで、カメラの穴がないフルスクリーンを実現する技術です。