歷代屏下指紋識(shí)別技術(shù)盤點(diǎn)，目前已經(jīng)做到什么程度了？

　　2019年剛來到三月，手機(jī)圈就打的不可開交，以MWC2019開場，手機(jī)廠商就開啟了一場腥風(fēng)血雨的技術(shù)比拼，折疊屏，5G技術(shù)，成為了消費(fèi)者們著重關(guān)注的對象之一。

　　而國內(nèi)的手機(jī)市場同樣風(fēng)云莫測，索尼IMX586，20W無線快充，第五代屏幕指紋技術(shù)等2019年旗艦技術(shù)紛紛亮相，可以說，2019年的手機(jī)市場進(jìn)入了白熱化的市場份額競爭。其中最引人注目的便是屏幕指紋技術(shù)，畢竟在全面屏?xí)r代，屏幕指紋作為最好的解決方案，屏幕指紋相較于3D結(jié)構(gòu)光無疑是更具可能性的存在。屏幕指紋已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了將傳感器“隱藏”這一條件，但3D結(jié)構(gòu)光卻對此無能為力。以當(dāng)下的技術(shù)水平來說，短時(shí)間內(nèi)，3D結(jié)構(gòu)光帶來的“劉?！迸c百分百屏占比之間的矛盾斷然是無法解決的。

　　而vivo作為屏幕指紋的發(fā)揚(yáng)光大者，在探索屏幕指紋方面，有著功不可沒的作用。今天，我就帶大家來盤點(diǎn)一下屏幕指紋的前世今生。

　　第一代：首款屏幕指紋版工程機(jī)亮相MWC2017

　　屏幕指紋識(shí)別在問世之初并非一帆風(fēng)順。由于屏幕上沒有實(shí)體按鍵，在使用指紋識(shí)別解鎖時(shí)，手指必須精準(zhǔn)地按在拇指大的識(shí)別區(qū)域上。2017年的MWC上，vivo就帶來了與高通合作的“超聲波屏下指紋識(shí)別”和“背部無孔指紋識(shí)別”兩套隱形指紋識(shí)別方案，而用于演示的原型機(jī)則是經(jīng)過特殊改裝的 vivo Xplay6。

　　而所謂的超聲波指紋識(shí)別就是“通過傳感器的識(shí)別模塊發(fā)射超聲波，將超聲波穿過屏幕到達(dá)手指上。超聲波接觸皮膚后，會(huì)根據(jù)指紋的形狀形成反射。當(dāng)識(shí)別模塊接收到這些反射信號(hào)后，會(huì)根據(jù)信號(hào)繪出對應(yīng)的指紋圖像用于驗(yàn)證。最后它會(huì)將圖像轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，進(jìn)行解鎖?！?/p>

　　但是，超聲波式屏下指紋識(shí)別同樣有諸多急需解決的難題。比如成像質(zhì)量低、技術(shù)不夠成熟、產(chǎn)量較低等。目前，超聲波式屏下指紋識(shí)別沒能得到大范圍推廣商用，便是由于上述原因。所幸的是經(jīng)過兩年的發(fā)展，今年新發(fā)布的三星S10系列總算用上了超聲波屏下指紋。

　　真正意義上的第一款屏幕指紋手機(jī)出現(xiàn)在2018年的CES展會(huì)上，當(dāng)年的CES，vivo就發(fā)布了第一款屏幕指紋版手機(jī)vivo X20Plus屏幕指紋版，而此次的屏幕指紋的解決方案卻十分讓我們意外，并不是之前的高通，而是采用了Synaptics全球首款屏下指紋傳感器Clear ID FS9500。

　　vivo X20Plus屏幕指紋版是首款使用的第一代屏幕指紋識(shí)別首次采用了“鏡頭式”的識(shí)別方式。它的原理是在屏幕面板下方設(shè)置了一枚CMOS圖像傳感器，再通過OLED屏幕像素點(diǎn)之間的縫隙，拍攝按在屏幕上的指紋照片。和最早的超聲波指紋識(shí)別相比，鏡頭式指紋識(shí)別的識(shí)別率精確度更高，體驗(yàn)也達(dá)到了消費(fèi)級(jí)別。但是即使是困難重重，vivo X20Plus屏幕指紋版的推出，還是引起了一陣轟動(dòng)，甚至出現(xiàn)了一機(jī)難求的現(xiàn)象。

　　第二代：真屏幕指紋識(shí)別概念機(jī)來襲

　　vivo X20Plus屏幕指紋版爆火的同時(shí)，在WC2018充滿著出現(xiàn)了一臺(tái)黑科技的手機(jī)，APEX概念機(jī)首次亮相，屏幕接近100%屏占比!半屏屏幕指紋區(qū)間、可升降前置攝像頭、屏幕發(fā)聲技術(shù)等超新技術(shù)進(jìn)入了我們消費(fèi)者的視野。其中的“半屏指紋解鎖”技術(shù)，大大提高了屏幕指紋識(shí)別的易用性。此次亮相的屏幕指紋技術(shù)，相對于vivo X20Plus的屏幕指紋，適用范圍更加廣闊，工藝難度再一次升級(jí)。

　　APEX的出現(xiàn)，可以說，是vivo技術(shù)的集大成者，即使是放在2019年，初代APEX出現(xiàn)的創(chuàng)新技術(shù)，仍是眾多手機(jī)廠商探索的目標(biāo)之一。此時(shí)的屏幕指紋，已經(jīng)基本解決了識(shí)別范圍，并且相對于前代而言，精度提升50%，解鎖速度提升了10%。

　　2018年3月，搭載第二代屏幕指紋識(shí)別技術(shù)的vivo X21大規(guī)模出貨，并且迅速在用戶群體中建立起了良好口碑。

　　X21屏幕指紋版專門適配OLED屏幕的RGB Pixel發(fā)出光線，技術(shù)原理是光線穿透玻璃蓋板到達(dá)手指，因手指的不同紋路導(dǎo)致反射光線不同，這些反射光線再穿透屏幕，到達(dá)指紋Sensor，從而實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別。

　　毫無疑問，X21屏幕指紋版一經(jīng)上市就被搶售一空，讓一些其它國產(chǎn)品牌看到了屏幕指紋識(shí)別的廣闊前景，紛紛選擇跟進(jìn)。

　　第三代：真屏幕指紋識(shí)別來襲

　　此時(shí)作為量產(chǎn)第三代屏幕指紋手機(jī)—vivo NEX，其搭配的第三代屏幕指紋技術(shù)在安全性方面達(dá)到了支付級(jí)別，支持微信以及支付寶的屏幕指紋支付。再一次證明屏幕指紋識(shí)別是全面屏手機(jī)的“最佳搭檔”。

　　第三代屏幕指紋解鎖技術(shù)指紋圖像精度提升50%，獲得圖像范圍更廣，解鎖速度大大提升。與此同時(shí)，進(jìn)行了新版Funtouch OS更新后，NEX的屏下指紋解鎖技術(shù)會(huì)更加出色。

　　第四代、第五代：更快、更準(zhǔn)!

　　2018年的手機(jī)市場，可以說是屏幕指紋技術(shù)高度發(fā)展的一年。眾多廠商為了追求全面屏和后背的美觀度，紛紛投入了屏幕指紋的探索中，但是，當(dāng)友商還在使用第一代和第二代屏幕指紋技術(shù)的時(shí)候，vivo推出了第四代光電屏幕指紋技術(shù)，原理是利用OLED屏幕的像素自發(fā)光作為指紋的光源，OLED發(fā)出的光經(jīng)過屏幕上方的手指反射，穿過屏幕、Lens等光學(xué)層返回到指紋傳感器，指紋傳感器通過感應(yīng)指紋脊、谷反射光源能量的差異，形成不同灰度的圖像，再經(jīng)過一系列圖像處理和比對完成識(shí)別。同時(shí)高性能處理器和AI技術(shù)帶來的先進(jìn)算法，也讓vivo X23的識(shí)別速度提升至0.35s。在這方面更加穩(wěn)定，不僅識(shí)別率上提高了40%，同時(shí)在解鎖方面更加的迅速，僅需0.36秒。

　　而第四代屏幕指紋的代表則是我們十分熟悉的vivo x23，這款爆款旗艦，借助于SoC平臺(tái)的深度優(yōu)化，vivo利用更大的光圈和大尺寸的傳感器，極大的提升了指紋圖像的質(zhì)量和識(shí)別率。新一代的屏幕指紋在低溫干手指和強(qiáng)光直射等“刁鉆場景”下的解鎖速度實(shí)現(xiàn)了30%的顯著提升，這項(xiàng)技術(shù)命名為“屏幕指紋DSP加速技術(shù)”。并且，vivo更是宣稱，第四代光學(xué)屏幕指紋技術(shù)相比上一代，直接提升了40%。

　　但是，再到后續(xù)推出的vivo NEX雙屏版中，屏幕指紋技術(shù)升級(jí)到了第五代，搭載于vivo NEX雙屏版的第五代光電屏幕指紋技術(shù)采用了更先進(jìn)的硬件配置、軟件優(yōu)化以及突破性的DSP加速技術(shù)，再次提升屏幕指紋識(shí)別的識(shí)別速度與識(shí)別率，讓屏幕指紋解鎖上更加的迅速。搭載第五代的屏幕指紋識(shí)別技術(shù)的vivo NEX雙屏版，能夠?qū)崿F(xiàn)0.29秒的解鎖速度，在實(shí)際的體驗(yàn)當(dāng)中，屏幕表面有污漬，或者手指潮濕的情況下，依舊能夠?qū)崿F(xiàn)較高的識(shí)別度。在結(jié)合創(chuàng)新的雙屏顯示技術(shù)，很多地結(jié)合了以往全面屏，前置攝像頭，屏下指紋等帶來的諸多問題，強(qiáng)大的技術(shù)加持，也讓vivo NEX雙屏版走向了一個(gè)新的高度。

　　第六代：生而強(qiáng)悍

　　2019年3月剛過，vivo又給我們手機(jī)市場一個(gè)新的重磅炸彈，一個(gè)新的品牌誕生：iQOO。iQOO手機(jī)的強(qiáng)勢來襲，不僅擁有強(qiáng)大的性能配置，比小米9還便宜一塊錢的價(jià)格，還擁有最新的屏幕指紋技術(shù)——第六代屏幕指紋技術(shù)。

　　除此之外，vivo還向媒體再次展示了新一代的APEX，APEX2019的到來，除了全身一體化，沒有任何開孔，摸起來就像鵝卵石。并且，在這部手機(jī)上，屏幕指紋再一次突破我們的想象，vivo為這部概念機(jī)配備了全屏幕指紋識(shí)別，徹底打破屏幕解鎖區(qū)域的限定，實(shí)現(xiàn)在屏幕任何位置按下手指均可解鎖的自由解鎖方式。屏幕錄入也不需要專門的區(qū)域，全面屏錄入，同時(shí)還支持雙指錄入，安全性大大增強(qiáng)。

　　APEX2019的到來，再一次將屏幕指紋技術(shù)升級(jí)到了全新的層面上，屏幕指紋技術(shù)加入了“指尖點(diǎn)亮”的機(jī)制，當(dāng)手指靠近距離屏幕1.5cm～2cm的位置時(shí)，觸點(diǎn)附近的屏幕像素會(huì)自動(dòng)點(diǎn)亮，作為光源獲得清晰的指紋圖像，由此解決了熄屏下屏幕指紋無法工作的問題。相信在2019下半年將見到其量產(chǎn)機(jī)型。

　　總結(jié)

　　不可否認(rèn)，這兩年的時(shí)間里，vivo確實(shí)在屏幕指紋上下足了功夫，從探索到如今的量產(chǎn)以及改善，我們都不得不驚嘆vivo強(qiáng)大的研發(fā)能力。而未來屏幕指紋會(huì)發(fā)展到什么程度，我們也能從APEX2019上看出些許影子。事實(shí)上，屏幕指紋技術(shù)誕生之初并不被外界所看好。相較于使用體驗(yàn)上的不足，也許人們更擔(dān)心的，應(yīng)當(dāng)是蘋果沒有采用類似的技術(shù)。隨著未來“半屏指紋識(shí)別”甚至“全屏指紋識(shí)別”技術(shù)的成熟，屏幕指紋也將達(dá)到一個(gè)全新的高度。

　　以APEX 2019為代表的國產(chǎn)旗艦，正用自己的實(shí)際表現(xiàn)向世界宣布，創(chuàng)新，中國人也是可以做到的!一個(gè)由中國廠商主導(dǎo)的智能機(jī)時(shí)代，即將到來。