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面对全面屏的潮流,被大众普遍接受的正面指纹识该何去何从,成为了大家共同关注的话题,今天所长就带大家来探索手机指纹的秘密!一起探秘屏下指纹这项黑科技为啥这么厉害!
作为华为手机的年度高端旗舰,华为MateRS保时捷设计采用将航天领域散热技术理念引入手机的微胶囊散热技术、业内首创的柔性屏屏内指纹、徕卡三摄、无线快充等众多领先科技,尤其是屏下指纹识别这一黑科技,令众生向往!
首先所长为大家介绍一下目前的手机指纹识别所实现的途径,大致可以分为三种: 1.第一种是目前使用率最高的电容式指纹识别方案
利用指纹sensor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。
目前的电容式指纹模块也分为划擦式与按压式两种,前者虽然占用体积较小,但在识别率以及便捷性方面有很大的劣势,这也直接导致厂商全都将目光锁定在了操作更加随意、识别率更高的按压式电容指纹模块。因为普及范围广,所以技术非常成熟,但在被炒的火热的全面屏手机概念,电容式似乎显得有些格格不入。
指纹识别集成在手机上的形式无外乎就是这几种:后置和前置,还有侧边等,当然还有罗老师的坚果pro2(把指纹识别镶嵌在logo中)独领风骚。
2.第二种是超声波指纹识别方案
典型的例子就是小米5s中采用的高通Sense ID 3D超声波指纹识别技术。超声波指纹识别与电容式需要检测指纹表面不同,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。基于这一点,所长认为超声波指纹识别将成为未来指纹识别的主要发展方向之一。
不过由于技术不是特别成熟,超声波虽然具有穿透性,但在超声发生器大小、频率和屏幕盖板的材质、厚度的影响下,其穿透能力也非常有限。所以小米在屏幕放置指纹识别模组的位置向下挖了一个凹槽,以此来控制玻璃面板的厚度,保证指纹识别的识别率和准确率,但实际用户体验效果并不满意。
3.第三种便是光学指纹识别方案
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。 主要是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。
在今年2月底的世界移动大会(MWC2017)上,汇顶科技也曾借助三星Galaxy S7 Edge展示了用手指直接按压屏幕就可以实现解锁的光学指纹解锁技术。
目前众多指纹芯片企业正在研发布局光学指纹市场,包括上海箩箕、新思、汇顶等,而在去年下半年,新思更是投资了上海箩箕。虽然目前很多指纹芯片市场都在布局,但是整体看来,距离市场量产仍有很长的一段距离。
同样因为技术不成熟,这项技术穿透性不佳,很容易被光源和屏幕颜色,使用环境的温度湿度所影响,出现识别错误的问题。再加上这种模块一般会占用更大的空间,使其难以在手机端有所作为。
屏内指纹并非第一次见,最早当属vivo率先商用。与Mate RS保时捷版技术一样都是采用光学原理,但又与传统的光学指纹识别方案不同,识别原理是屏幕rgb像素发出光,光波碰到手指的不同纹理后反射不同,被屏幕下的传感器接受,从而生成光学图像。
而两家最大的区别在于唤醒机制,vivo通过抬腕显示,华为则首创悬浮交互技术。当手指靠近屏幕时,Mate RS能够精准显示屏内指纹位置,当手指离开便自动消失,防止长时间显示的残影问题,有效解除用户对OLED屏幕烧屏的顾虑。传统指纹导航键能做到的,屏内指纹也同样能做到。屏内指纹也支持录入5个不同的指纹。
从最基础的屏幕解锁、安全信息验证,到指纹快捷支付、开启隐私空间等功能,屏内指纹都能实现。录制完屏内指纹后,在需要使用屏内指纹的情况下,屏幕上会显示出指纹识别区域,只需将录入的指纹按压到该区域,即可轻松使用指纹。不需要使用指纹操作的情况下,识别区域会自动隐藏,不影响日常使用。
并且Mate RS在具备屏下指纹识别功能的同时还增加了后置指纹识别,这无疑是对新鲜技术实现过度的绝佳方式,不然我们这些习惯动不动就把中指放在手机背面的人该如何呢。所长认为Mate RS这种双指纹的方案虽然有些鸡肋,但更重要的是避免了屏下指纹做为一项新技术不能被大家接受认可,降低了用户的学习成本。
一项新技术的普及总是需要克服一些困难问题的,屏下指纹也面临困境
1.首先就是传统指纹识别方案不能继承运用。
现在成熟的指纹识别方案都是采用电容式方案,优点就是技术成熟,识别速度迅速,准确率高,缺点也很明显,必须要求人的手指直接接触到传感器,否则无法进行指纹识别,如此一来,电容式指纹识别就无法隐藏到屏幕下方,所以未来屏下指纹识别方案也只能从超声波指纹识别方案,光学指纹识别方案中二选一。
2.其次是屏下指纹识别对屏幕有严格要求
现在咱们所使用的手机屏幕大多分为两种,LCD屏幕和OLED屏幕,其中LCD屏幕因为成本低,技术成熟而占有率更高,更普遍。两者孰强孰弱所长会在后续的文章中为大家讲解,所长大胆预测未来的手机屏幕一定是OLED屏幕的天下,其依靠轻薄的特点正好达到屏下指纹的要求,但受成本技术等因素影响,OLED屏幕的大规模商用还正在实现。LCD屏幕因为厚度原因肯定不能实现屏下指纹识别。
这就造成屏下指纹技术实现可以,商用难度高,她需要一套通用或者打包的实现方案,因此需要供应商和手机厂商一同研发,点对点适配。
随着更多厂商的研发投入,OLED屏幕的成本下降并日渐普及,所长相信这一天不会太远!想想100%的屏占比还能全屏指纹解锁,所长都激动的不行行。
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今日话题:屏下指纹能否让你的生活更加安全便利?你如何评价屏下指纹
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