歷代屏下指紋識別技術(shù)盤點,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),成為了消費者們著重關(guān)注的對象之一。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201903/398992.htm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,短時間內(nèi),3D結(jié)構(gòu)光帶來的“劉海”與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
屏幕指紋識別在問世之初并非一帆風(fēng)順。由于屏幕上沒有實體按鍵,在使用指紋識別解鎖時,手指必須精準(zhǔn)地按在拇指大的識別區(qū)域上。2017年的MWC上,vivo就帶來了與高通合作的“超聲波屏下指紋識別”和“背部無孔指紋識別”兩套隱形指紋識別方案,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別就是“通過傳感器的識別模塊發(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,會根據(jù)指紋的形狀形成反射。當(dāng)識別模塊接收到這些反射信號后,會根據(jù)信號繪出對應(yīng)的指紋圖像用于驗證。最后它會將圖像轉(zhuǎn)化成電信號,進(jìn)行解鎖?!?/p>
但是,超聲波式屏下指紋識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別首次采用了“鏡頭式”的識別方式。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別相比,鏡頭式指紋識別的識別率精確度更高,體驗也達(dá)到了消費級別。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,甚至出現(xiàn)了一機(jī)難求的現(xiàn)象。
第二代:真屏幕指紋識別概念機(jī)來襲
vivo X20Plus屏幕指紋版爆火的同時,在WC2018充滿著出現(xiàn)了一臺黑科技的手機(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。
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。此時的屏幕指紋,已經(jīng)基本解決了識別范圍,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,從而實現(xiàn)指紋識別。
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別的廣闊前景,紛紛選擇跟進(jìn)。
第三代:真屏幕指紋識別來襲
此時作為量產(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,進(jìn)行了新版Funtouch OS更新后,NEX的屏下指紋解鎖技術(shù)會更加出色。
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別。同時高性能處理器和AI技術(shù)帶來的先進(jìn)算法,也讓vivo X23的識別速度提升至0.35s。在這方面更加穩(wěn)定,不僅識別率上提高了40%,同時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”下的解鎖速度實現(xiàn)了30%的顯著提升,這項技術(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別的識別速度與識別率,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,在實際的體驗當(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)市場一個新的重磅炸彈,一個新的品牌誕生: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別,徹底打破屏幕解鎖區(qū)域的限定,實現(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)升級到了全新的層面上,屏幕指紋技術(shù)加入了“指尖點亮”的機(jī)制,當(dāng)手指靠近距離屏幕1.5cm~2cm的位置時,觸點附近的屏幕像素會自動點亮,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),這兩年的時間里,vivo確實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。而未來屏幕指紋會發(fā)展到什么程度,我們也能從APEX2019上看出些許影子。事實上,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“半屏指紋識別”甚至“全屏指紋識別”技術(shù)的成熟,屏幕指紋也將達(dá)到一個全新的高度。
以APEX 2019為代表的國產(chǎn)旗艦,正用自己的實際表現(xiàn)向世界宣布,創(chuàng)新,中國人也是可以做到的!一個由中國廠商主導(dǎo)的智能機(jī)時代,即將到來。
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