iPhone 8無(wú)解之謎：指紋識(shí)別非后置不可？

此前有消息稱(chēng)蘋(píng)果iPhone 8將采用一種新的屏幕技術(shù)，但是沒(méi)有人討論過(guò)這種新的屏幕技術(shù)導(dǎo)到底是什么樣的，蘋(píng)果需要對(duì)屏幕做出怎樣的改變，才能夠讓Touch ID留在iPhone的正面，而不是因?yàn)闊o(wú)法整合到無(wú)邊框屏幕中而被放到機(jī)身背面。

iPhone 8很有可能使用OLED屏幕，這不僅僅是為了提升電池續(xù)航，還因?yàn)槠渌嚓P(guān)技術(shù)。自iPhone5s整合Touch ID以來(lái)，蘋(píng)果的指紋傳感技術(shù)可以說(shuō)是一直處于行業(yè)領(lǐng)先水平的。

如果使用OLED屏幕技術(shù)，而且想將Touch ID繼續(xù)留在機(jī)身正面的話，蘋(píng)果就需要對(duì)著Touch ID這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行更改。那么蘋(píng)果應(yīng)該怎么改呢？

Touch ID傳感器實(shí)際上由三個(gè)主要部件組成：激光切割的藍(lán)寶石水晶片、不銹鋼環(huán)和一枚電容傳感器。別看這些組件似乎很普通，實(shí)際上每部分都有它自己獨(dú)特的功能。

藍(lán)寶石水晶片不僅可以保護(hù)它下方脆弱的傳感器，同時(shí)還充當(dāng)透鏡幫助傳感器聚焦到用戶(hù)的指紋上。如果玻璃片的材質(zhì)硬度不夠高，就容易產(chǎn)生劃痕，傳感器得到的指紋圖像就會(huì)因此產(chǎn)生瑕疵，而無(wú)法正常工作。

環(huán)繞著Home鍵的不銹鋼圈，也在整個(gè)Touch ID系統(tǒng)中起到重要作用。當(dāng)你把手指放在Home鍵上時(shí)，不銹鋼圈能立刻檢測(cè)到它并喚醒沉睡的傳感器，如此一來(lái)，傳感器就不必一直保持開(kāi)啟。

這大大減少了電量消耗，同時(shí)延長(zhǎng)了傳感器的壽命。不僅如此，不銹鋼圈甚至還能在傳感器讀取指紋的時(shí)候，屏蔽外界的電磁干擾以改善識(shí)別率。

傳感器一旦被激活，便會(huì)以高達(dá)500ppi的精度拍攝你的指紋。這枚先進(jìn)的傳感器不從你容易受損的表皮讀取指紋，而是讀取手指表皮下的導(dǎo)電層，進(jìn)一步提升了識(shí)別的準(zhǔn)確率和偽造指紋的難度。

從iPhone 5s到iPhone 7，蘋(píng)果主要對(duì)Touch ID進(jìn)行兩次更新，而從iPhone 6到iPhone 7更新中，蘋(píng)果主要提升了感應(yīng)速度。

問(wèn)題出在了哪里？

問(wèn)題還是在于藍(lán)寶石水晶片和傳感器之間的距離的差異。傳感器本身厚度為170微米，藍(lán)寶石水晶片的厚度則沒(méi)有那么厚。

雖然OLED屏幕總成厚度比LCD屏幕總成的更薄，這兩種屏幕使用的覆蓋玻璃厚度差不多。屏幕玻璃雖然厚度僅為1mm，但還是比iPhone 7 Touch ID傳感器藍(lán)寶石水晶片的厚5倍。

用戶(hù)放置手指驗(yàn)證指紋的表面和電容傳感列陣之間的間隔增加，那么Touch ID傳感器捕捉到的指紋電場(chǎng)相應(yīng)的就會(huì)有模糊。在目前Touch ID中，透鏡已經(jīng)非常薄，能夠讓扭曲、畸變的可能性降到最低。

傳感器放在較厚的透鏡后，比如iPhone 8中直接放在屏幕玻璃后面的話，這種模糊未經(jīng)任何形式的修正，就會(huì)導(dǎo)致指紋圖像像素受影響，降低識(shí)別的準(zhǔn)確度。

雖然可以計(jì)算出玻璃厚度對(duì)圖像變形程度產(chǎn)生多大影響，但這種算法非常復(fù)雜。除了目前已知的Touch ID藍(lán)寶石水晶片的相關(guān)數(shù)據(jù)外，還需要其他更多數(shù)據(jù)才能夠準(zhǔn)確計(jì)算出厚度變化到底會(huì)帶來(lái)多大影響。但是大概說(shuō)來(lái)，與目前的圖像畸變嚴(yán)重度相比，如果將Touch ID放到屏幕玻璃后，這種畸變可能會(huì)增加5-15倍。

你可能認(rèn)為蘋(píng)果可以通過(guò)將指紋保存起來(lái)，通過(guò)軟件的方式來(lái)彌補(bǔ)這種畸變帶來(lái)的誤差，不過(guò)這種方式將會(huì)降低Touch ID的安全性。銀行對(duì)此可能會(huì)不滿，ApplePay也可能會(huì)受到影響。

不過(guò)蘋(píng)果此前獲得了一項(xiàng)使用靜電透鏡的觸控傳感器列陣專(zhuān)利。該專(zhuān)利名為“靜電透鏡電容式指紋傳感器”，按照專(zhuān)利描述顯示，該傳感器包含：具有接觸表面和傳感器表面的電介質(zhì)結(jié)構(gòu)，電容性感測(cè)元件陣列和在介電結(jié)構(gòu)內(nèi)形成的靜電透鏡。該專(zhuān)利就可以有效解決傳感器嵌入玻璃之后，圖像出現(xiàn)扭曲的問(wèn)題。

蘋(píng)果需要對(duì)這項(xiàng)專(zhuān)利加以提升和利用，并確保其產(chǎn)量，那么將Touch ID才放到屏幕下方才有可能實(shí)現(xiàn)。

沒(méi)人敢說(shuō)這個(gè)問(wèn)題容易解決

蘋(píng)果此前表示，一個(gè)指紋與Secure Enclave中保存的指紋匹配的可能性是1:50000。不管什么時(shí)候，蘋(píng)果都需要保證Touch ID有這樣乃至更高的安全水平。

最近有消息稱(chēng)，iPhone 8的出貨量可能會(huì)受到Touch ID的影響，甚至還有消息稱(chēng)，三星Galaxy S8的指紋傳感器是在機(jī)身背后的，所以蘋(píng)果可能給Touch ID重新選個(gè)位置，把它放到機(jī)身后背。但這些猜測(cè)可能都不正確。

在iPhone 7系列產(chǎn)品中，我們看到蘋(píng)果已經(jīng)準(zhǔn)備好將Touch ID和虛擬home鍵都放到屏幕玻璃下。Touch ID對(duì)于蘋(píng)果服務(wù)來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)重要技術(shù)，ApplePay需要它的支持，另外用戶(hù)保存在設(shè)備上的數(shù)據(jù)也需要它的保護(hù)。

從蘋(píng)果的角度來(lái)說(shuō)，如果他們覺(jué)得他們所開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品不能在最大范圍滿足用戶(hù)需求，而且安全功能也得不到保證的話，他們應(yīng)該不會(huì)發(fā)布這種“半桶水”的新產(chǎn)品。今年iPhone 8中使用的Touch ID也不會(huì)偏離這一原則，除非蘋(píng)果不想2017年iPhone大賣(mài)了。