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在其专利申请中，苹果指出，光传感器的位置可能具有挑战性，如果不小心，环境光传感器可能会在电子设备中占据比预期更多的空间。在一些安排中，由于来自其他组件的潜在干扰，准确操作环境光传感器可能存在挑战。例如，安装在显示屏像素下方的环境光传感器会接收到来自像素本身的额外光线信息，从而无法准确读数。但苹果指出，安装在环境光传感器上方的像素阵列可以在传感器收集测量值时进行控制。
例如，控制电路可以调制由像素阵列显示图像帧的亮度。在一个说明性安排中，图像帧亮度水平以重复序列的方式被调制。在重复序列中，图像帧亮度水平例如可以在多个不同水平之间反复改变。通过调制特定图像帧的亮度，可以调制来自显示屏本身的杂散光强度。然后，该系统可以检测到哪些杂散光被调制，去除它们对环境光测量的贡献，并产生更准确的读数。
从而，显示屏下的环境光传感器可以更好地发挥其作用，比如自动改变显示屏亮度或调整色温。苹果指出，该系统还可以用于其他目的，比如对使用传感器测量到的显示屏退化（如死像素）进行调整补偿。该专利申请于2019年3月首次提交，2020年9月17日获得授权，将Po-Chieh Hung、Prashanth S. Holenarsipur和Serhan O. Isikman列为发明人。这三人过去都曾参与过苹果专利，包括与颜色采样Apple Pencil模型相关的专利；光传感器；以及可调节的Apple Watch表带。
有传言称，苹果正致力于通过使用显示屏下的传感器和摄像头来消除或减少旗舰智能手机上的刘海。不过，这一切何时能实现还没有确定的时间表。
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