2017年4月10日 星期一

前置還是後置?細說手機指紋辨識設計的前世今生

上個月,華為的 P10 成為了 P 系列首款正面指紋辨識的華為旗艦手機,算上華為 Mate 9 Pro 和保時捷版 Mate 9,華為已經在旗下兩條高階產品線,完成了後置指紋辨識到前置的轉變。

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與此同時,分別佔據 2016 年中國手機市場市佔率冠軍和季軍的 OPPO 和 Vivo ,在去年也逐漸推出了前置指紋辨識的手機,這其中包括了 OPPO R9 以及 Vivo X7。

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為什麼先期的指紋辨識裝置要後置?

最早採用指紋辨識的手機公司是摩托羅拉,但真正將這項技術引領成風潮的,卻是蘋果。自 2013 年 9 月蘋果發佈搭載正面指紋辨識技術的 iPhone 5s 後,越來越多手機廠商開始推出帶指紋辨識功能的手機。

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但與 iPhone 5s 不同,這些效仿者大多都採用了與 iPhone 5s 相反的背面指紋辨識技術。即便是在手機指紋辨識技術已經足夠普及的今天,使用後置指紋辨識的手機機型依然佔據著市場上不小的比例。

就體驗而言,正面的指紋辨識顯然更適合多數人的操作習慣,從螢幕解鎖到指紋支付,整個過程一氣呵成,相當方便。而背面的指紋辨識由於位置以及握持姿勢的不同,在一些使用情境下,則會出現些許不便。

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手機廠商當然知道前置指紋辨識更好,只是在當時,想要做前置指紋辨識,並不是說做就能做的。

如果把指紋辨識放在前面的話,首先它會與 Android 手機的三大功能鍵產生衝突,如何將選單和返回按鍵重新設計,變成一個棘手的問題,同時兩者並存的話也會對手機的美觀造成影響。

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(Moto Z 就是一個反面教材,圖自:Engadget

其次是當時前置指紋辨識受到了技術的限制,由於蘋果收購了當時唯一一家在前置指紋辨識技術比較成熟的 Authen Tec 公司,這讓其他想要使用前置指紋辨識的手機廠商無路可走。

與此同時,以 Validity 為代表的指紋技術公司看到了 iPhone 5s 指紋技術的成功後,才發現了這個市場的前景。時機慢了,要想在技術上追上蘋果肯定要花更多的時間。於是,這些指紋技術公司開發出落後老舊的刮擦式指紋辨識方案,雖然具備指紋辨識功能,但體驗卻差很多。

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(三星 S5 採用的正是刮擦式指紋辨識,圖自:Ars Technica

在期間的一段空白期,瑞典 FPC 公司的後置指紋辨識方案開始成為 Android 手機的主流,包括華為、小米等智慧手機都用了 FPC 指紋感測器。

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直到聯發科在中國的轉投資子公司匯頂科技的出現,正面指紋辨識技術開始實現反轉。它也讓魅族 MX4 Pro 成為了全球第一款正面按壓指紋識別的 Android 手機。

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最後一點是成本的制約,後置指紋的結構很簡單,就是一個指紋模組,放在手機背部,只需要在手機後蓋上面開孔,固定就可以。相比之下,正面指紋的設計,需要在玻璃上破孔,而且手機正面有螢幕+聽筒前置,需要放個指紋模組,對結構設計的難度要求更高。

高螢幕佔比讓指紋辨識來了一次從後到前的逆勢回歸

然而並非所有的手機廠商都堅持指紋辨識前置的做法。

三星 S8 的指紋辨識從正面來到手機的後蓋,以此換來了一塊沒有了「SAMSUNG」Logo,沒有「返回」、「多任務」鍵,手機的上下邊框壓縮到了最小,螢幕比高達 84% 的螢幕。

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從手機的結構上來分析,影響手機螢幕比例的幾個東西無外乎就是:前置的聽筒、鏡頭、顯示螢幕的驅動模組以及前置的指紋辨識裝置。而想要獲得這 84% 的高螢幕比,意味著要把這些東西做小或者移到別的地方。

以目前指紋辨識的技術前提下來看,三星 S8 指紋辨識放在正面並做到極窄不是很現實。此外,即便是實現了,過窄的指紋辨識,可能會影響辨識效果和手機美觀。

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現在,我們看到無論是三星 S8 ,還是小米 MIX ,LG G6 ,這些高螢幕比的手機無不例外都採用了後置指紋辨識。為了實現高螢幕比,只能犧牲部分指紋辨識功能的體驗,而這種方式只是一種不得已的妥協。

前置還是後置?細說手機指紋辨識設計的前世今生

(圖自: CNBC

未來,手機的指紋辨識何去何從?

雖然指紋辨識與生俱來的高安全性、方便性確實給智慧手機帶來了極好的體驗。但撇開指紋辨識前後的利弊之爭,其實我們會更想知道指紋辨識未來的發展趨勢。

其實現在指紋技術已經做得足夠優秀了,然而,對於完美的追求始終沒有終點。要知道,只要正面指紋辨識按鍵存在一天,對於未來螢幕比的提高始終是一個阻礙。按照目前現有技術的發展情況,指紋辨識的未來存在兩種可能:

進化為螢幕下指紋辨識技術

近日,Synaptics 就推出了一款螢幕下光學指紋感測器。它可以支援圓形、橢圓、長矩形的設計,自由度很高,可以放置在裝置的正面、背面或者是側面。最重要的是,該款螢幕下指紋辨識感測器不需要單獨的開孔就能正常工作,而且還可以支持壓力感應以及滑動手勢。

前置還是後置?細說手機指紋辨識設計的前世今生

(圖自:Digital Trends

並且 Synaptics 的這款指紋辨識感測器不受材料限制,可以放在陶瓷或者玻璃材質中,這意味未來像三星 S8 這類手機也能將指紋辨識放置在正面手機螢幕內。

被虹膜辨識、臉部辨識等技術取代

在螢幕下指紋辨識技術效果尚未得到驗證的情況下,一些諸如虹膜辨識、臉部辨識等新興技術有望取代指紋辨識。

前提是,這些技術能在體驗和安全性方面做得更好。

早在三星上一款旗艦 Note 7 身上,我們已經體驗了虹膜辨識帶來的高效實用的解鎖效果,現在如果三星 S8 的虹膜辨識能在安全性和穩定性方面有所保障的話,說不定它有可能取代指紋辨識,完成智慧手機的解鎖、支付等功能。

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然而三星自己似乎也更傾向於這種可能,在最近三星 S8 指紋辨識體驗不好的事實下,或許三星未來更希望以其他解鎖技術來取代指紋辨識。

但無論是哪一種可能性,我們不必過多擔心指紋辨識的未來,用一句經典的話來說「科技終究還是以人為本」,不管怎樣,一切都是往更好的方向去發展。

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