寫輪眼發作?肉眼就可以看到螢幕下面的指紋模塊!

文章推薦指數: 80 %
投票人數:10人

部分拿螢幕指紋手機的用戶可能會注意到,在強光下,貌似能隱約看到指紋識別區域有個規則的圖案?

這一切的背後, 是人性的扭曲還是道德的淪喪? 是寫輪眼發作?還是瞳力溢出? 敬請收看愛搞機這一期的小科普。

這次科普主要是為了回答3個問題:是不是能看到?為什麼能看到?以及簡單的螢幕指紋科普。

屏下指紋機型

雖然中途出現了3D結構光人臉識別、ToF結構光等非接觸的生物識別方案,但在很多機友心目中,螢幕指紋才是屬於下一個時代的解鎖方案。

甚至還有人認為,蘋果轉投3D結構光的原因只是螢幕指紋方案趕不及發布新機的節點而已。

在iPhone X發布之前,蘋果和三星才是首發螢幕指紋的大熱。

三星那邊,從上一年就開始傳聞前旗艦Galaxy Note8會配備螢幕指紋,結果Note 9都已經實錘沒有螢幕指紋了。

反倒是國內廠商這邊的進度飛快:

  • vivo在上一年就展示過超聲波螢幕指紋的樣機,隨後選定了光學螢幕指紋方案,現在已經有X20 Plus UD、X21 UD、NEX旗艦版3台使用光學螢幕指紋的手機,都也已經跑過了3代光學螢幕指紋方案。

  • 而剛剛開賣的小米8透明探索版,以及8月8日發布的魅族16系列(第二代螢幕指紋)等新機,也同樣搭載了光學螢幕指紋。

    當中,前者還是現在唯一的壓感螢幕指紋機型。

強光真能看到螢幕下的指紋模塊?

小米8透明探索版,息屏時的指紋指示區域

強光下,小米8透明探索版的螢幕指紋模塊

強光下,X21 UD螢幕指紋區域

NEX螢幕指紋區域,強光下,中間非常小那個圓點

可以看到,vivo X21 UD的第二代屏下指紋傳感器,其強光下的可見度要比小米8透明探索版的要低,隱藏得更好。

而隱藏得最好,面積最小的,是vivo NEX旗艦版的第三代螢幕指紋,後者只有一個很小的圓圈,肉眼都很難發現。

跟著,我們點亮螢幕看看:

小米8透明探索版的螢幕指紋模塊,強光下,亮屏狀態

X21 UD螢幕指紋,強光下,亮屏狀態

左X21 UD,右小米8透明探索版,強光下純色畫面

左X21 UD,右小米8透明探索版,強光下設置介面

NEX旗艦版強光下亮屏,幾乎看不到指紋區域

強光下,亮屏狀態會更加容易看到螢幕下的螢幕指紋模塊:

  • 小米和vivo X21 UD的螢幕指紋識別區大小接近,但小米的傳感器是斜放的(為了提高右手解鎖時有效面積?);
  • 小米的壓感螢幕指紋,在傳感器旁邊還有很大一塊區域,而且整體輪廓也要更加清晰一些。

然後,我們再對比一下幾台手機的螢幕指紋模塊拆解:

新浪拆解的小米8透明探索版,中間部分就是螢幕指紋模塊

中關村拆解的vivo X21 UD

NEX旗艦版上的螢幕指紋模塊體積明顯小了很多,而且採用的是類攝像頭的設計

單獨拆解螢幕之後,能看到NEX旗艦版螢幕上的透光孔

為什麼能看到呢?螢幕指紋原理小科普

螢幕指紋說到底其實就是把指紋識別模塊放到螢幕下面的技術。

現在螢幕指紋最成熟的兩個方向,分別是高通的超聲波方案,以及已經大規模量產的匯頂/新思的光學方案:

  1. 高通的超聲波方案,可以追溯到以前樂視手機和小米5s上的超聲波指紋。

    其就是小米5s的玻璃不開孔也能做指紋識別的「黑科技」之一。

    在vivo上一年的測試機中,終於把超聲波模塊放在了螢幕下面。

    當時展示的超聲波方案,高通PPT宣稱穿透力可以做得比光學方案更好,可以用在更厚的LCD螢幕模組下面,而且不怕水。

    很多人都以為它才會是主流,但最後卻因為識別速度、體積、成本等原因,已經被光學螢幕指紋方案大幅拋離。

  2. 而量產機中,現在只能看到光學螢幕指紋的方案。

    光學方案的原理有點像傳統的指紋打卡機,首先通過OLED螢幕本身的光線來照亮指紋,由螢幕下面的CMOS/CCD傳感器,甚至是類魚眼攝像頭(NEX旗艦版)來完成光學指紋成像。


  1. 全球首發的螢幕指紋傳感器,是由新思Synaptics在2017年12月發布的Clear ID FS9500,隨後國內的匯頂科技也跟進了性能接近的產品。

    坊間傳說提到匯頂版的識別率會稍微弱一些,但因為大部分機型都是匯頂和新思混用,我們暫時也沒能拿到不同傳感器的同一機型,無法驗證,僅供參考。

說到這裡,就基本可以回答最開始的問題了。

光學螢幕指紋需要螢幕下的傳感器接收穿透螢幕的光線,那不可避免地就需要提高螢幕的透光性。

反過來,在強光下能看到螢幕下面的傳感器就是非常自然的事情了。

為了提高螢幕指紋的識別率,降低光線傳統玻璃蓋板時發生的折射、散射等光學干擾,玻璃蓋板需要做的非常薄,透光性非常好。

匯頂的螢幕指紋更是加入了「準直孔(Collimator Hole)」以讓光線更好地匯聚到螢幕下的傳感器上。

會不會影響日常使用呢?

答案是幾乎不會

原因有二:

  1. 其一,上面圖片的強光環境是在大太陽下面,正常人不太可能會在這麼亮的環境長時間使用手機

    日常亮度下是很難,或者根本看不到螢幕內部的。

  2. 其二,畢竟螢幕本身就是發光體,只有環境光線比螢幕亮度高太多,那些穿透螢幕照射到螢幕指紋傳感器,然後再反射出來的光線才能被我們察覺到。

反倒對於X21 UD、小米8透明探索版,以及剛剛發布的魅族16系列,這些使用第二代或接近原理的光學指紋方案的產品。

如果強光下的模塊看不清楚,說明模塊搜集指紋信息的難度要相對更高,反而會影響識別率和識別速度。

真是情義兩難全啊,這可能就是為什麼NEX旗艦版上的第三代螢幕指紋要大改方案的原因吧。


請為這篇文章評分?


相關文章 

手機指紋識別的昨天、今天和明天

這兩天在體驗vivo X21屏下指紋版,於是整理了一篇文章關於手機指紋識別的文章。近幾年來,指紋識別技術日趨成熟,應用逐步變廣,現在幾乎已經成為智慧型手機的標配功能。最近屏下指紋更是獲得了無數關...