從電容式到屏下指紋識別 全面屏手機給指紋識別帶來了什么?

來源: 時間:2019-04-14

導讀:?除了電容式指紋識別,還有兩種可以在手機上用的指紋識別技術分別是超聲波指紋識別和光學屏下指紋識別。

2013年9月20日,蘋果發布了一款當時“最具創新力”的設備-iPhone5s。這款屏幕大小僅為4英寸的手機,在現在看來或許已經是過時,畢竟是6年前的設備。而在當時,它卻開創了手機使用指紋識別技術的先河,并且沿用至今。這也是蘋果為什么會被稱為手機行業“風向標”的原因之一。

指紋識別技術就在那時候被各大手機廠商爭相模仿,早期的指紋識別也非常的單一,均采用了電容式指紋識別,電容式指紋模塊是利用指紋傳感器與導電的皮下電解液形成電場,指紋的高低起伏會導致二者之間的壓差出現不同的變化,借此可實現準確的指紋測定。該方式適應能力強,對使用環境無特殊要求,同時,硅晶元以及相關的傳感原件對空間的占用在手機設計的可接受范圍內,因而使得該技術在手機端得到了比較好的推廣。

好景不長,由于電容式指紋識別需要電容傳感器,也就是我們在iPhone手機上能看到的那個圓環,最后在全面屏的需求下這一方案被蘋果公司所棄用。雖說技術非常成熟,但是畢竟體積擺在那里,集成在手機上的位置也無非就那么幾種,如果不能前置,那無非只能往側面放或者后面放。后置指紋識別模塊經常被網友詬病不夠美觀,也容易產生誤觸的情況,最重要的一點是后置指紋識別,已經被國產很多手機廠商所采用,后置這條路已經走不通,那么只能往側面,側面放置指紋識別模塊帶來的問題便是手機厚度的問題,另外還有一個便是交互習慣的問題了,使用側面指紋識別的手機少之又少,基本屬于這三種方式中的“弱勢群體”。

所以蘋果在它10周年的時候推出的手機-iPhoneX中棄用了指紋識別,改用面容識別。這是蘋果的第一款全面屏手機,為了這款全面屏手機,iPhone放棄了標志性的家族式前臉,改用了現在的“劉海屏”,沒準這會成為iPhone的新標志,至少目前看來,iPhoneX之后的iPhone,都延續了這個設計。

蘋果為了全面屏而取消了指紋識別,那么就沒有別的辦法保留指紋識別了嗎?辦法還是有的,只不過蘋果沒有采用罷了。除了電容式指紋識別,還有兩種可以在手機上用的指紋識別技術分別是超聲波指紋識別和光學屏下指紋識別。這兩種屏下指紋識別技術為何沒有被蘋果采用?采用這兩種方案的手機又有何弊端?請聽與非網小編一一道來。

超聲波指紋識別

超聲波具有穿透性,利用指紋模組發出的特定頻率的超聲波掃描手指,利用指紋的不同對超聲波反射的不同,能夠建立3D指紋圖形,因此對手指表面的清潔程度并不用太過考慮。另外,由于超聲波具有比較強的穿透性,可以穿透金屬、玻璃等常用手機材質,因此對手機外觀方面也不會有太多限制。

雖然理論上這么說沒錯,但是我們可以看看搭載超聲波指紋識別的手機三星S10的表現情況:據網友測試反應,在貼完鋼化膜的三星S10上使用超聲波指紋識別,因為厚度原因,超聲波指紋識別就無法工作,而三星方面也是發現了這個情況,做出了史無前例的買手機送貼膜的舉動。別看國內手機廠商的這種作法非常普遍,三星在自家旗艦機上附贈貼膜還是頭一回,這么做的原因無非是想提升超聲波指紋識別的體驗,這也從側面體現出了超聲波指紋識別的不足之處-繞不過“致命”的鋼化膜。

光學指紋識別

光學識別是應用比較早的一種指紋識別技術,比如之前很多的考勤機、門禁都采用的就是光學指紋識別技術。利用光的折攝和反射原理,將手指放在光學鏡片上,手指在內置光源照射下,光從底部射向三棱鏡,并經棱鏡射出,射出的光線在手指表面指紋凹凸不平的線紋上折射的角度及反射回去的光線明暗就會不一樣。用棱鏡將其投射在電荷耦合器件上CMOS或者CCD上,進而形成脊線(指紋圖像中具有一定寬度和走向的紋線)呈黑色、谷線(紋線之間的凹陷部分)呈白色的數字化的、可被指紋設備算法處理的多灰度指紋圖像。然后對比資料庫看是否一致。

光學屏下指紋識別技術,似乎成了全面屏最好的伴侶,近期發布的小米9以及vivo發布的IQOO手機,均采用了這一類指紋識別技術,根據雷軍對小米9的屏下指紋描述,小米9采用了全新技術,速度得到顯著提升,或許是目前最快的屏幕指紋技術。在OLED屏下隱藏著由3片鏡片構成的光學指紋傳感器,類似微距相機,單個像素高達5μm,識別指紋速度快,準確率高,其次,對干手指、低溫、戶外陽光直射的場景下的解鎖成功率也有所提升,在夜晚或昏暗場景下,降低指紋解鎖顯示區域亮度,減少解鎖漏光引起的視覺不適,這次可以說,屏幕指紋進入了大規模實用階段。

這一番比較下來,光學屏下指紋識別似乎更具優勢,未來iPhone是否會采用屏下指紋識別?或許蘋果能創新地推出其他生物識別技術,再一次引發手機界的革命?回看去年蘋果銷量的大跌,蘋果亟需一次全新的創新來扭轉這一局面,而指紋識別或許是個突破口。


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