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安卓旗舰标配的屏下指纹,或将登上苹果iPhone 13

2020-10-19 综合报道 阅读:
屏下指纹在安卓旗舰手机中早就普及,小米、OV、三星,以及华为等都配置了屏下指纹。可是,在屏下指纹领域,苹果一直没有动静,不过,最近有爆料称下一版本iPhone 13或将同时配备屏下指纹和Face ID传感器。

屏下指纹在安卓旗舰手机中早就普及,小米、OV、三星,以及华为等都配置了屏下指纹。可是,在屏下指纹领域,苹果一直没有动静,不过,最近有爆料称下一版本iPhone 13或将同时配备屏下指纹和Face ID传感器。b8Pednc

鉴于厂商通常会提前一年开始研制新机型,苹果或许也已在自家秘密实验室中研究 iPhone 13 的原型设计。b8Pednc

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回想 iPhone X 推出前几个月,曾有大量爆料称该机会用屏下指纹来取代被砍掉的 Touch ID 传感器。但在邻近 2017 年 9 月的时候,Face ID 的爆料热度开始反超。b8Pednc

然而随着 COVID-19 全球健康危机的来袭,个人防护用户的佩戴,再次将人们拉回了现实 —— Face ID 无法准确识别口罩下的 3D 面容,迫使许多 iPhone 用户只能不厌其烦地用 PIN 码来解锁。b8Pednc

好消息是,@L0vetodream 在近日的一条推文中指出,Mesa 是 Touch ID 的内部代号,而 uts 可能指代“屏下”(Under the Screen)。b8Pednc

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自屏下指纹传感器的概念兴起以来,厂商们主要分成了光学和超声波识别这两派。不过上月的第一场秋季新品发布会上,苹果还是史无前例地为 iPad Air 4 引入了与电源键集成的 Touch ID 传感器方案。b8Pednc

此前,苹果已尝试为 MacBook Air 和 MacBook Pro 笔记本产品线引入与电源键集成的 Touch ID 传感器,但 iPad Air 4 是其首次为 iOS / iPadOS 设备引入。b8Pednc

事实证明,这种解决方案在 COVID-19 大流行期间十分有效。不过在 iPhone 12 立项的时候,大家显然都没有预料到全球健康危机竟然持续了这么久。b8Pednc

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好消息是,苹果至少可以从现在起,考虑为新一代机型重新引入 Touch ID 方案,无论是基于屏下识别、还是实体按键。若真如此,那 iPhone 13 或有望成为首款同时配备了 Touch ID 和 Face ID 的苹果智能机。b8Pednc

此外有报道称,苹果可能正在研发一款无刘海的 iPhone,猜测该公司或许会考虑引入屏下隐藏式前置摄像头和 Face ID 组件。至于真相究竟如何,仍有待时间去检验。b8Pednc

详解屏下指纹技术

指纹识别是生物识别中的一种技术路径,根据美国咨询与市场调研机构 Lucintel 的统计与预测数据,2017年全球指纹识别市场约为 13亿美元,占生物识别市场份额为 10.32%。预计 2022 年指纹识别市场将增长至 28 亿美元, 占当年生物识别市场份额为 8.62%。 指纹识别未来将依然是生物识别领域的重要市场, 行业复合增速 16.59%,在智能终端保持创新的持续动力,屏下指纹的趋势正在引发行业发展的二次加速。b8Pednc

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2017-2022 年全球生物识别系统市场收入预测(十亿美元)b8Pednc

指纹识别技术最早发源于苹果在 2013 年推出的 iPhone 5S,当时随着智能手机用户粘性的迅猛提升, 便捷的解锁方式是用户的一大痛点。因此指纹识别的问世,将苹果创新力推向新的高峰。 然而, 2017 年苹果推出的十周年纪念机型 iPhone X 中, 却首次弃用Touch ID,改为 Face ID,主要原因在于苹果期望实现的全屏幕屏下指纹识别在当时的技术条件下不具备可行性。b8Pednc

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 iPhone多年前使用 Touch ID 解锁b8Pednc

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 iPhone X 首次以 Face ID 代替 Touch IDb8Pednc

屏下指纹识别是全面屏时代的必然,提升屏占比成为 2018 年创新的两条核心主线之一。刘海屏、美人尖、水滴屏、挖孔屏等等设计是对前置摄像头空间的挤占,而 COF、 FOD等新技术则是对边框和 Home 键的压缩。b8Pednc

不同于苹果, 站在时代十字路口的安卓阵营对 FOD(Fingerprint-on-display) 屏下指纹识别表现出极高的兴趣,特别是人脸识别推出后并未得到消费者的一致认可。随着技术的发展,不仅使 FOD 成为一条硬件创新的高速通道,且可以取得创新的领先。2018 年的 CES 大会上,vivo 率先发布屏下指纹识别的旗舰机, 开启了安卓阵营在屏下指纹识别的装备竞赛。b8Pednc

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电容式、 屏下光学、屏下超声波与热敏指纹识别技术原理b8Pednc

目前主流的 FOD 技术主要有光学式与超声波式:b8Pednc

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两种主流屏下指纹识别技术对比b8Pednc

光学指纹识别凭借更好的体验、成本优势以及相对更加成熟的供应链,取得了大部分的市场份额, 根据 TrendForce 预测, 2019 年光学式屏下指纹识别占比有望达到 82%。三星在年初发布的基于高通超声波方案旗舰机型将贡献剩下 18%份额中的主要部分。b8Pednc

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vivo X20 Plus 光学指纹识别b8Pednc

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三星 Galaxy S10/S10+使用超声波指纹识别b8Pednc

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从 2018 年到 2019 年, 光学式屏下指纹识别经历了一轮技术升级, 由准直光方案变为小孔成像方案, 最后变为摄像头模组方案,识别方案的改进使得模组价格显著下降。b8Pednc

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屏下光学式指纹识别位置b8Pednc

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初代光学指纹光线穿透 OLED 是通过准直孔b8Pednc

2018 年国产旗舰中, 汇顶与新思的光学式指纹识别是通过 OLED 屏幕微孔,以微透镜阵列搜集光线成像,并识别指纹图像是否符合。b8Pednc

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OLED 屏下光学指纹识别结构及原理b8Pednc

考虑到屏幕与玻璃盖板的厚度,光学式指纹技术在准直层的基础上,衍生出了小孔成像方案,将原先较厚的一块准直层拆分为两层薄的小孔板及中间的透光材料, 能够降低厚度与成本、增加透光量和识别率。b8Pednc

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准直层方案(左)与小孔成像方案(右)b8Pednc

为了降低屏下指纹的成本,以便未来增加识别覆盖区域, 摄像头方案应运而生。 通过安装屏下摄像头,以图像传感器识别手指反射的光线加以比对和识别。 屏下摄像头方案的优势在于:b8Pednc

1)大幅降低贴合成本。 由于无需将指纹模组与 OLED 屏幕贴合, 避免了贴合良率带来的损失(可能使得屏幕也同样报废)。屏下摄像头模组固定在中框上。b8Pednc

2) 成熟的模组。 屏下摄像头模组制造较主摄像头简单许多, 拥有成熟的摄像头供应链,因此成本更加低廉。b8Pednc

3)清晰的识别。 屏下摄像头方案只需提升像素即可获得更清晰的成像, 而不用因为准直孔径提升而被迫增加像素大小,降低清晰度。b8Pednc

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关于详细的屏下指纹技术,可以参考EDN《两种主流屏下指纹识别技术对比》。b8Pednc

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