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从电容式到屏下指纹识别 全面屏手机给指纹识别带来了什么?

2019-03-05 16:28
来源: 与非网

2013年9月20日,苹果发布了一款当时“最具创新力”的设备-iPhone5s。这款屏幕大小仅为4英寸的手机,在现在看来或许已经是过时,毕竟是6年前的设备。而在当时,它却开创了手机使用指纹识别技术的先河,并且沿用至今。这也是苹果为什么会被称为手机行业“风向标”的原因之一。

指纹识别技术就在那时候被各大手机厂商争相模仿,早期的指纹识别也非常的单一,均采用了电容式指纹识别,电容式指纹模块是利用指纹传感器与导电的皮下电解液形成电场,指纹的高低起伏会导致二者之间的压差出现不同的变化,借此可实现准确的指纹测定。该方式适应能力强,对使用环境无特殊要求,同时,硅晶元以及相关的传感原件对空间的占用在手机设计的可接受范围内,因而使得该技术在手机端得到了比较好的推广。

好景不长,由于电容式指纹识别需要电容传感器,也就是我们在iPhone手机上能看到的那个圆环,最后在全面屏的需求下这一方案被苹果公司所弃用。虽说技术非常成熟,但是毕竟体积摆在那里,集成在手机上的位置也无非就那么几种,如果不能前置,那无非只能往侧面放或者后面放。后置指纹识别模块经常被网友诟病不够美观,也容易产生误触的情况,最重要的一点是后置指纹识别,已经被国产很多手机厂商所采用,后置这条路已经走不通,那么只能往侧面,侧面放置指纹识别模块带来的问题便是手机厚度的问题,另外还有一个便是交互习惯的问题了,使用侧面指纹识别的手机少之又少,基本属于这三种方式中的“弱势群体”。

所以苹果在它10周年的时候推出的手机-iPhoneX中弃用了指纹识别,改用面容识别。这是苹果的第一款全面屏手机,为了这款全面屏手机,iPhone放弃了标志性的家族式前脸,改用了现在的“刘海屏”,没准这会成为iPhone的新标志,至少目前看来,iPhoneX之后的iPhone,都延续了这个设计。

苹果为了全面屏而取消了指纹识别,那么就没有别的办法保留指纹识别了吗?办法还是有的,只不过苹果没有采用罢了。除了电容式指纹识别,还有两种可以在手机上用的指纹识别技术分别是超声波指纹识别和光学屏下指纹识别。这两种屏下指纹识别技术为何没有被苹果采用?采用这两种方案的手机又有何弊端?请听与非网小编一一道来。

超声波指纹识别

超声波具有穿透性,利用指纹模组发出的特定频率的超声波扫描手指,利用指纹的不同对超声波反射的不同,能够建立3D指纹图形,因此对手指表面的清洁程度并不用太过考虑。另外,由于超声波具有比较强的穿透性,可以穿透金属、玻璃等常用手机材质,因此对手机外观方面也不会有太多限制。

虽然理论上这么说没错,但是我们可以看看搭载超声波指纹识别的手机三星S10的表现情况:据网友测试反应,在贴完钢化膜的三星S10上使用超声波指纹识别,因为厚度原因,超声波指纹识别就无法工作,而三星方面也是发现了这个情况,做出了史无前例的买手机送贴膜的举动。别看国内手机厂商的这种作法非常普遍,三星在自家旗舰机上附赠贴膜还是头一回,这么做的原因无非是想提升超声波指纹识别的体验,这也从侧面体现出了超声波指纹识别的不足之处-绕不过“致命”的钢化膜。

光学指纹识别

光学识别是应用比较早的一种指纹识别技术,比如之前很多的考勤机、门禁都采用的就是光学指纹识别技术。利用光的折摄和反射原理,将手指放在光学镜片上,手指在内置光源照射下,光从底部射向三棱镜,并经棱镜射出,射出的光线在手指表面指纹凹凸不平的线纹上折射的角度及反射回去的光线明暗就会不一样。用棱镜将其投射在电荷耦合器件上CMOS或者CCD上,进而形成脊线(指纹图像中具有一定宽度和走向的纹线)呈黑色、谷线(纹线之间的凹陷部分)呈白色的数字化的、可被指纹设备算法处理的多灰度指纹图像。然后对比资料库看是否一致。

光学屏下指纹识别技术,似乎成了全面屏最好的伴侣,近期发布的小米9以及vivo发布的IQOO手机,均采用了这一类指纹识别技术,根据雷军对小米9的屏下指纹描述,小米9采用了全新技术,速度得到显著提升,或许是目前最快的屏幕指纹技术。在OLED屏下隐藏着由3片镜片构成的光学指纹传感器,类似微距相机,单个像素高达5μm,识别指纹速度快,准确率高,其次,对干手指、低温、户外阳光直射的场景下的解锁成功率也有所提升,在夜晚或昏暗场景下,降低指纹解锁显示区域亮度,减少解锁漏光引起的视觉不适,这次可以说,屏幕指纹进入了大规模实用阶段。

这一番比较下来,光学屏下指纹识别似乎更具优势,未来iPhone是否会采用屏下指纹识别?或许苹果能创新地推出其他生物识别技术,再一次引发手机界的革命?回看去年苹果销量的大跌,苹果亟需一次全新的创新来扭转这一局面,而指纹识别或许是个突破口。

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