干掉刘海的最佳途径 屏下指纹识别技术现状

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？

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。

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。

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。

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。

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。