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苹果iPhone XS自发售后备受吐槽,原因之一就是保留了奇丑无比的大刘海。刘海的存在是苹果Face ID得以运行的必备要素,在屏下指纹方案不被接受的现实下,iPhone系列手机的丑陋还将继续下去。

反观以vivo、OPPO、魅族、小米、华为等国产厂商,凭借着灵活的策略以及创新的态度,在屏下指纹技术上不断探索,已经为苹果做出了表率。以往苹果趟路,国产跟进的进行已经被逆转。

其实指纹解锁是苹果自Touch ID推出后被广大智能手机用户最为认可的人机交互方案。通过按下Home键,同时解决手机唤醒和安全验证两个要点,符合普通消费者对于手机解锁最直观的逻辑。

然而发展到现阶段,苹果没能坚持原有的创新,转而在3D结构光技术上发力,反而诸多安卓厂商在原有的道路上持续坚持,达到了苹果早就该达到的高度。

在全面屏普及的革新态势下,屏下指纹具有解决刘海屏丑陋的前提,看起来更像是未来的趋势。

那么,目前屏下指纹解锁进展的何阶段?各大厂商的屏下指纹解锁手机体验又怎样呢?

干掉刘海的最佳途径 屏下指纹识别技术现状纵览

vivo

从2016年起,vivo就开始了对全面屏多种形式解锁方案的深入探索。在多种方案中,vivo认为屏幕指纹不仅能够最大程度地保留屏幕的完整性,也能避免在机身背后开孔的妥协,是全面屏时代,集时尚、安全和便利于一身的最佳解锁方案。

2017年7月,vivo 在上海MWC上推出了搭载超声波指纹的Xplay6验证机,第一次将这种备受期待的解锁方式呈现在了手机上。

2018年1月,vivo正式在X20Plus屏幕指纹版推出第一代光电屏幕指纹技术,成为全球首款量产的屏幕指纹手机。

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2月巴塞罗那MWC期间,vivo发布了APEX全面屏概念机,不仅用“真·全面屏”带来了极具冲击力的视觉体验,更搭载了半屏指纹解锁技术,为全面屏解锁提出了更多想象空间。

3月,搭载第二代光电屏幕指纹技术的新机型X21重磅发布,这一技术的更迭也让 vivo 率先实现了屏幕指纹百万级别的大规模量产。

6月,在大幅提升屏幕解锁速度和识别率基础上,vivo NEX 携第三代光电屏幕指纹技术出现在大众的视野,图像精度提升高达40%。

9月,vivo 在X23上推出了更先进的第四代光电屏幕指纹技术,实现了屏幕识别体验的再次提升,不仅屏幕指纹识别率相比X21显著提升了40%,亮屏下的解锁时间也只需要0.35s。

在硬件层面,vivo第四代光电屏幕指纹技术利用 OLED 屏幕的像素自发光作为指纹的光源,OLED 发出的光经过屏幕上方的手指反射,穿过屏幕、 Lens 等光学层返回到指纹传感器,指纹传感器通过感应指纹脊、谷反射光源能量的差异,形成不同灰度的图像,再经过一系列图像处理和比对完成识别。vivo X23还特别采用了F/1.5超大光圈和720dpi超高分辨率的指纹传感器,进光量更大,成像更清晰,为更高的识别率和更快的解锁速度提供了绝佳的硬件保障。

在软件优化层面,vivo创造性地提出了首帧优化技术,优化了原有的两帧识别流程,建立了快速通道,使绝大多数情况下的解锁速度显著提升了40%。

为了进一步提升了解锁成功率,在指纹图像采集的过程中,vivo特别加入了智能降噪机制,通过更动态地检测干扰、过滤干扰,获得更为清晰的指纹图像。

在指纹认证方面,第四代光电屏幕指纹也实现了更好的图像增强处理,建立大量数据库并进行神经网络训练,大幅降低了外界环境变化对指纹数据的影响,同时也大幅度提升了对人群的适应性,使指纹图像呈现得更清晰。

正是在这样的硬件提升和算法优化下,X23屏幕指纹的识别率相比X21又显著提升了40%,亮屏下的解锁时间也只需要0.35s。

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魅族&小米&华为

魅族16th的屏下指纹识别技术采用了汇顶的方案,和vivo X21的屏下指纹识别技术类似。早在2017年的MWC展会上,汇顶科技就全球首次展示了基于光学的屏下指纹识别技术,此后,汇顶科技针对此技术进行了持续的升级优化,汇顶科技的屏下光学指纹方案在实现原理上与Synaptics的方案相近,都是需要可以自发光的OLED屏来配合,通过屏幕的发射的光线对指纹进行照射,然后屏幕下方的传感器来接收返回的光线并进行处理,最终得到指纹图像。

魅族16th之所以没有采用Synaptics的方案,主要其在强光下的表现不佳,并且成本较高。相比之下汇顶科技的方案解决了这个问题,并且价格也更有优势,而且作为深圳本土厂商,汇顶科技在客户服务和技术支持上也更好。

据汇顶科技介绍,其屏下光学指纹方案通过优化光路结构设计,有效的消除了显示单元显影和强光干扰,从而使得用户在强光下也可以快速解锁;通过优化指纹识别算法,提升干手指及极端低温环境下的指纹识别率。

同期发布的小米8透明探索版以及小米8屏下指纹版也同样采用了汇顶的方案,在使用体验上与vivo X21,魅族16th差不多。

华为其实早在今年上半年就曾推出过采用屏下指纹识别技术的手机,只是因为该机型售价昂贵,所以并没有被广大消费者注意到,这就是Mate RS。特别要说的是,华为Mate RS同样采用了汇顶的解决方案。

汇顶科技屏下光学指纹方案在抗强光干扰、低温环境、干手指场景下表现出稳定的解锁率和解锁速度,并且在OLED软、硬屏均已实现规模商用,是目前商用机型最多、累计发货量最大的屏下光学指纹方案。

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OPPO

此前屏下指纹供应商主要有Synaptics和汇顶科技两家,不过目前另一家国产指纹识别厂商思立微的屏下指纹也正式量产,并成功被OPPO刚刚发布的OPPO R17系列所采用。OPPO官方称之为光感屏幕指纹。

据OPPO官方介绍,R17系列采用的光感屏幕指纹率先使用CMO  Microlens微透镜,搭配3P镜头以及4mm感光元件,通过更大的sensor和更大的进光量,因此息屏下解锁速度最快可以达到0.41秒。功能上具备支付级的安全级别,支持微信支付与支付宝。

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写在最后

随着屏下指纹的深化应用,多生物识别方式重新组合。在全面屏潮流席卷之下,指纹技术也将迎来进一步革新,未来芯片厂商仍将持续进行着淘汰赛,而屏下指纹成芯片厂商卡位的关键技术。

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