苹果不用屏下指纹的原因找到了 最终解决方案屏下Face ID

为了实现100%全面屏智能手机，智能手机厂商和供应商们费尽千辛万苦终于实现屏下指纹技术和屏下摄像头技术，但唯独苹果公司仍旧使用刘海屏设计。

自从iPhone X采用“刘海屏”设计以来，消费者对这种外观设计的吐槽就从来没有停止过。

而面对已经成熟的屏下技术，苹果为什么无动于衷，坚持使用刘海屏设计呢?难道苹果不追求100%全面屏吗?

实际上苹果并非不追求100%全面屏，也不是对新技术保持观望，只是从功能性和安全性出发，Face ID仍旧无可取代。

众所周知，苹果是一家极其重视信息安全的科技巨头，苹果CEO库克·蒂姆甚至常常因为用户隐私问题和脸书CEO马克·扎克伯格隔空互怼。

因此在苹果公司看来，产品安全性的优先级要大于产品美观度和功能性。

为什么说Face ID更加安全?

人脸识别并非是多么高大上的技术，早已经大范围普及，但是在iPhone X出现以前，智能手机上的人脸识别安全性极其低下，甚至一张照片就可以解锁手机。

传统人脸识别技术大致分为两种，一种是RGB人脸识别，依靠手机前置摄像头获取人脸图像。

并通过与处理器中存放的人脸信息进行比对来解锁手机，优势是成本低，劣势是容易被照片、视频、面具所欺骗，并且夜间环境几乎失效。目前许多前置单摄安卓手机都采用了这种识别技术。

另一种是红外人脸识别技术，原理上和RGB识别技术没有太大区别，只不过是增加了独立红外相机和红外补光元件。

靠红外镜头捕捉人脸反射的红外光生成图像，再与存于安全区域的面部信息进行匹配。

在安全性上，红外人脸识别技术相比RGB识别技术要更好一些，因为真实的人脸和纸片、屏幕、面具等对红外光的反射特性差别较大，因此成像也有很大区别。

另外，红外光和可见光不同，即使在暗光场景下，红外人脸识别也能正常运作。由于940nm波段的红外光并不可见，无需打开闪光灯也能在夜间人脸解锁。

但尽管如此，红外人脸识别依然处于2D人脸识别范畴，无需人脸3D信息即可解锁手机，因此也有几率被视频、照片“欺骗”。

相比RGB识别和红外识别，苹果的Face ID则要复杂许多，需要用到的元器件有ToF距离感应器、红外镜头、泛光照明元件和点阵投影器，这些元器件共同运作收集用户人脸3D信息，其采集的信息量要远大于另外两种识别技术。

首先，ToF距离传感器用于判断用户人脸与iPhone的距离，只有当ToF检测到人脸处于最适合进行识别的距离内，Face ID系统才会开始运作，避免频繁开启导致手机续航下降。

其次，红外镜头收集人脸2D信息，点阵投影器收集人脸3D信息，泛光照明元件帮助红外镜头和点阵投影器能够收集到更精准的人脸图像信息。

这样一套复杂的人脸识别系统相比红外、RGB人脸识别技术都要更进一步，2D信息、3D信息交替匹配，大大提升了安全性。根据官网宣传所示，Face ID的误识率仅为百万分之一。

为了实现精准的识别率，Face ID的软件、硬件构成都十分复杂，成本花费极大，因此很少有手机厂商跟进。

虽然Face ID的安全性值得夸耀，但是在疫情期间，只支持Face ID的iPhone给戴口罩的用户还是带来了很大的不方便。于是有用户开始抱怨iPhone为什么不支持屏下指纹解锁。

那么，到底为什么iPhone不支持屏下指纹解锁呢?

这是因为，屏下指纹解锁的安全性同样不如Face ID。

目前实现屏下指纹解锁的方案有两种，一种是光电感应方案，另一种是超声波感应方案。

光电感应方案是目前最主流的指纹解锁方式。优点是识别速度快，湿手也可解锁;缺点是屏幕下的CMOS无法记录立体信息，易被欺骗，导致整体安全性不足。

超声波感应方案主要被三星旗舰机型所采用，优点是更加安全，但缺点也很明显，解锁速度慢、湿手无法识别。

两种屏下指纹解锁方案目前都有较大的缺点，但真正不被苹果采纳的原因是缺少活体信息检测，安全性远低于Face ID。

作为全球前三大智能手机厂商，苹果公司的用户规模一定是非常庞大的，因此用户需求也是非常丰富的。

有的用户更加在乎Face ID的安全性，也有的用户希望苹果取消刘海屏设计，让iPhone更美观。那么有没有一种设计能够满足所有用户?答案是有的。

苹果的最终解决方案：屏下Face ID

8月23日，知名苹果爆料人同时也是彭博社记者马克·古尔曼 再次强调iPhone 13不会采用屏下指纹识别技术，并透露了苹果公司的长期目标：屏下Face ID传感器。

古尔曼表示：“虽然苹果已经为下一代旗舰iPhone测试了屏下Touch ID，但今年不会成功(推出)。

我相信苹果将会在其高端iPhone 上全力支持 Face ID，而其长期目标则是在实现屏下Face ID。”

笔者了解到，苹果在今年年初申请了一项新的专利，可将Face ID使用的传感器组件放入屏下。

不仅如此，根据专利描述，还可以将指纹识别装置内置的光电传感器阵列也隐藏在屏幕下，让iPhone同时支持屏下指纹识别和屏下3D人脸识别两种解锁方式。

对于消费者而言，拥有两套“生物识别系统”无疑将会带来更大的便利，如果还能隐藏这些生物识别传感器，那么也算是一件两全其美的事情。

但从一纸专利到实际应用，其中还有大量复杂测试工作要做，因此笔者预计没有刘海的iPhone还要多等几年才会上市。