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轻触为你解锁视界,手机屏幕指纹识别的来世今生

2018-08-13 00:15 不吃鱼的猫 A+

  【PConline 杂谈】如今的手机要如何炫技才能博得大众眼球?在大众化的刘海屏设计后,超高屏占比的全面屏手机就一下子抓住了用户的眼球;当物理按键指纹不断变换形状后,生物识别级的面部识别将人们的视野重新拉回去。那超高的屏占比加屏幕指纹识别辅以合适的价格,那就是魅族的大试牛刀之作——魅族16th系列。

屏幕指纹识别技术

  屏幕指纹识别第一次出现大屏幕当数2009年灾难科幻电影《2012》。当撤退指挥部下达撤退指令后,俄国大亨拿出自己的手机,再手机上按下了指纹显示登陆成功。

  当所有人都觉得这一切如梦如醉,科幻至极,谁又能想到不到十年的时间里该技术已经彻底量产了呢。

  目前屏幕指纹技术主要有以下两种解决方案:分别是超声波指纹识别解决方案和光学指纹解决方案。

  研制超声波指纹识别方案的厂家主要有高通。超声波指纹识别的原理主要是利用超声波具有穿透材料的能力,且随材料的不同产生大小不同的回波(超声波到达不同材质表面时,被吸收、穿透与反射的程度不同),因此利用皮肤与空气对于声波阻抗的差异,就可以区分指纹嵴与峪所在的位置,以此绘制出指纹图像,并进行指纹信息的匹对。而目前该方案暂时没有量产机型可供参考。

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图为vivo和高通超声波指纹方案试验机

  光学指纹识别解决方案的主要研究厂家有汇顶科技和新思科技。光学指纹识别解决方案的原理是当手指接触到屏幕的表层时,指纹识别芯片发出RGB光束,透过OLED屏幕照射手指纹理之后再反馈给识别模组,最终形成指纹图像通来进行识别。该方案为目前量产化和商品化的主要应用方案。

图为汇顶科技官方解析
图为汇顶科技官方解析

屏幕指纹识别手机的发展

屏幕指纹识别的先驱者——vivo

  vivo在屏幕指纹的造诣上可谓登峰造极。2018年vivo首次在CES上展出屏幕指纹手机——vivo X20 Plus UD时,已经宣布2018将正式成为屏幕指纹识别的元年。而vivo作为第一个将屏幕指纹识别技术量产的厂家,在技术上就首先就站在了高点。

  目前vivo的屏幕指纹识别技术已经发展到了第三代,经过x20 Plus UD,X21 Plus屏幕指纹版到如今的vivo年度旗舰——vivo NEX S,vivo NEX S利用零感全面屏和第三代屏幕指纹技术走到了前列。

vivo NEX

屏幕指纹的跟进者——华为

  作为国内手机行业领头人之一的华为,当然也不能忽视了屏幕指纹识别这个技术。华为的Mate RS就率先搭载了屏幕指纹识别技术,其利用了和vivo一样的汇顶科技的解决方案,利用光学指纹识别,成为华为第一部搭载屏幕指纹识别的手机。

华为

首款压感屏幕指纹识别手机——小米8透明探索版

  小米8透明探索版的屏幕指纹识别和其他两家厂商不同。其为全球首款压感屏幕指纹识别手机,内置高灵敏压感传感器,提升解锁识别率,同时给予手指振动反馈,增强解锁体验。

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最轻最薄的匠人作品——魅族16th系列

  作为魅族的年度旗舰,作为一个匠人的魅族,在设计上毫无妥协。在魅族的年度旗舰魅族16th系列中,魅族积极响应消费者的需求,给自己的年度旗舰加入了屏幕指纹识别。

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  和别的手机厂商通过屏幕指纹来区分高低配不同,作为匠人的魅族为了用户的使用体验,魅族16th全系使用了光学指纹传感器,给大家无差别的爱。

       魅族实现这一技术,主要是在将指纹识别传感器隐藏在屏幕下方,与普通的电容式传感器不同,魅族16th系列是通过感应手指表层油脂对光线的不同反射来绘制指纹图像,从而达到屏幕指纹识别的目的。

       为了实现这项技术,16th 与 16th Plus 采用了三星定制的 AMOLED 显示屏,OLED 显示屏在基板上是独立发光的像素,像素之间的缝隙为指纹识别提供了便利。显示屏发出的光线打到识别区域的手指,再通过屏幕像素间的缝隙反射回指纹识别传感器,传感器通过特殊算法识别出按压在屏幕上的指纹油脂与指纹间沟壑对光线的不同反射,绘制出指纹图像以进行识别。

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       由于光线穿过肉体会呈现红色的光二次反射回屏幕,形成信号干扰。因此显示屏必须发出蓝、绿光 (色号 00FFFF),屏幕下方还要安装一层滤光片过滤红光,以避免信号干扰。

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       同时,AMOLED 屏幕的钻石像素排列式与指纹识别传感像像素排列方式不同,会导致光投在传感器上形成的图案出现摩尔纹影响识别。魅族通过无数实验,将指纹识别传感器角度旋转 13.7° 以错位消除摩尔纹,为此手机内部元器件堆叠都需要重新设计。这是一套异常复杂的先进技术,而最终呈现在你面前的却是十分简洁直观的操作,你只需轻轻将手指放置在屏幕上,即可完成解锁,识别速度最快达到0.25s,识别率达到99.12%,完全不输实体指纹。

       值得一提的是,魅族为了实现这一屏下光学指纹,相比魅族15系列的指纹识别,魅族 16th系列指纹指纹识别成本要提升3倍,比起全面屏手机后置指纹,成本要提升8倍。大家都知道,内置屏下指纹识别器,会让手机更重重厚,而魅族16th也凭借7.3mm和153g的尺寸重量,问鼎当前屏幕指纹手机最轻最薄的桂冠。

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  让用户都能体验满分的机子

  目前屏幕指纹技术既是一样炫酷的科技,更是当下手机作为旗舰手机的技术底气。在目前在售的屏幕指纹手机中,华为Mate Rs售价已经轻松突破万元;而搭载高通骁龙845处理器的vivo NEX S,起步售价更是高达4498元;而小米8的透明探索版更是维持了小米一贯的缺货风格,3699元的售价更是有价无货,并且小米8追随了大众采用了刘海屏幕设计;而作为目前门槛最低的vivo X21屏幕指纹版,售价也要3298元,而且并不是配备顶级的高通骁龙845处理器。

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  魅族16th系列作为魅族的年度旗舰,作为一部黄章归来后大试牛刀的作品,魅族16th系列标配了屏幕指纹识别,辅以高通骁龙845。在外人看似高高在上的屏幕指纹辅以高通骁龙845面前,魅族16th系列是起步价仅为2698元。魅族作为一个匠人,在设计之初就将用户放在第一位,真正做一台让用户看得见,摸得着,用得上的好机子。

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