アンダーディスプレイカメラ

目の細かいレースのカーテン越しに立つと、生地のすき間から外の景色が少しぼんやり見えますよね。アンダーディスプレイカメラもこれと似ていて、画面のすき間から差し込んだ光をカメラが受け取ります。カメラの上の領域は、もともと光が一部通り抜ける構造になっています。端末によっては、撮影の瞬間にその部分の画素を一時的に消灯させ、画面自体の光が写真に混ざらないように工夫されています。

この魔法のような仕組みを可能にするカギは、透明なディスプレイ素材とまばらな画素配置です。カメラレンズの真上にあたる部分だけ、画面の最小単位である画素（ピクセル）同士の間隔を少し広げ、電気を通す配線も光が透ける透明な素材に置き換えます。こうすることで、ごくわずかなすき間から光が通り抜ける「通り道」ができるのです。

その結果、画面にカメラ用の穴を開けなくても、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遊んだりするときに、視界を遮る黒い穴がなくなり、画面いっぱいに広がる没入感を楽しめるようになります。

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る光の量が劇的に減ってしまうからです。

光が足りないと写真が暗くなるだけでなく、微細な画素のすき間を無理やり通り抜ける際に光が散乱してしまいます。このとき、写真全体に濃い霧がかかったようにぼやける光の滲みや白ぼけが強く現れます。薄暗い室内や夜間に撮影すると、画質の低下はいっそう目立ちます。

かといって、光をもっと取り込もうとカメラの上の画素数を極端に減らすと、別の問題が起こります。画面を点灯した際、カメラのある部分だけ解像度が落ち、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。結局のところ、ディスプレイを滑らかに見せることと、カメラへ十分な光を集めることの間で、絶妙なバランスを取るジレンマが生じます。

もう少し正確に言うと、現在のアンダーディスプレイカメラは純粋な光学技術（ハードウェア）だけで写真を完成させているわけではありません。画面の画素や配線のすき間を通ることで回折し、弱まってしまった光の情報は、物理的なレンズ性能だけで元通りにするのが難しいためです。

ここで足りない光と解像度を補う秘密兵器が、まさにAIによる画質復元技術です。シャッターが切られる一瞬の間に、スマートフォンの画像処理チップ（端末によってはAI専用チップなど）が作動し、光の滲みでぼやけた輪郭を検出し、ディスプレイ層のせいで生じた色ムラやノイズ（ざらつき）を計算によって取り除きます。

さらに、膨大な画像データを学習した機械学習モデルが、失われた色彩やディテールをリアルタイムで復元します。光の透過率を高める新素材パネルとAI演算補正アルゴリズムのおかげで画質は年々向上しています。それでも一般的なフロントカメラに比べるとまだ画質に差があるため、一部のメーカーは再びパンチホール方式に戻すケースも見られます。