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前置还是后置细说手机指纹辨识设计的前世今生

前置还是后置?细说手机指纹辨识设计的前世今生

与此同时,分别占据 2016 年中国手机市场市占率冠军和季军的 OPPO 和 Vivo ,在去年也逐渐推出了前置指纹辨识的手机,这其中包括了 OPPO R9 以及 Vivo X7。

为什么先期的指纹辨识装置要后置?

最早采用指纹辨识的手机公司是摩托罗拉,但真正将这项技术引领成风潮的,却是苹果。自 2013 年 9 月苹果发布搭载正面指纹辨识技术的 iPhone 5s 后,越来越多手机厂商开始推出带指纹辨识功能的手机。

但与 iPhone 5s 不同,这些效仿者大多都采用了与 iPhone 5s 相反的背面指纹辨识技术。即便是在手机指纹辨识技术已经足够普及的今天,使用后置指纹辨识的手机机型依然占据着市场上不小的比例。

就体验而言,正面的指纹辨识显然更适合多数人的操作习惯,从屏幕解锁到指纹支付,整个过程一气呵成,相当方便。而背面的指纹辨识由于位置以及握持姿势的不同,在一些使用情境下,则会出现些许不便。

手机厂商当然知道前置指纹辨识更好,只是在当时,想要做前置指纹辨识,并不是说做就能做的。

如果把指纹辨识放在前面的话,首先它会与 Android 手机的三大功能键产生冲突,如何将选单和返回按键重新设计,变成一个棘手的问题,同时两者并存的话也会对手机的美观造成影响。

(Moto Z 就是一个反面教材,图自:Engadget

其次是当时前置指纹辨识受到了技术的限制,由于苹果收购了当时唯一一家在前置指纹辨识技术比较成熟的 Authen Tec 公司,这让其他想要使用前置指纹辨识的手机厂商无路可走。

与此同时,以 Validity 为代表的指纹技术公司看到了 iPhone 5s 指纹技术的成功后,才发现了这个市场的前景。时机慢了,要想在技术上追上苹果肯定要花更多的时间。于是,这些指纹技术公司开发出落后老旧的刮擦式指纹辨识方案,虽然具备指纹辨识功能,但体验却差很多。

(三星 S5 采用的正是刮擦式指纹辨识,图自:Ars Technica

在期间的一段空白期,瑞典 FPC 公司的后置指纹辨识方案开始成为 Android 手机的主流,包括华为、小米等智能手机都用了 FPC 指纹感测器。

直到联发科在中国的转投资子公司汇顶科技的出现,正面指纹辨识技术开始实现反转。它也让魅族 MX4 Pro 成为了全球第一款正面按压指纹识别的 Android 手机。

最后一点是成本的制约,后置指纹的结构很简单,就是一个指纹模组,放在手机背部,只需要在手机后盖上面开孔,固定就可以。相比之下,正面指纹的设计,需要在玻璃上破孔,而且手机正面有屏幕+听筒前置,需要放个指纹模组,对结构设计的难度要求更高。

高屏幕占比让指纹辨识来了一次从后到前的逆势回归

然而并非所有的手机厂商都坚持指纹辨识前置的做法。

三星 S8 的指纹辨识从正面来到手机的后盖,以此换来了一块没有了“SAMSUNG”Logo,没有“返回”、“多任务”键,手机的上下边框压缩到了最小,屏幕比高达 84% 的屏幕。

从手机的结构上来分析,影响手机屏幕比例的几个东西无外乎就是:前置的听筒、镜头、显示屏幕的驱动模组以及前置的指纹辨识装置。而想要获得这 84% 的高屏幕比,意味着要把这些东西做小或者移到别的地方。

以目前指纹辨识的技术前提下来看,三星 S8 指纹辨识放在正面并做到极窄不是很现实。此外,即便是实现了,过窄的指纹辨识,可能会影响辨识效果和手机美观。

现在,我们看到无论是三星 S8 ,还是小米 MIX ,LG G6 ,这些高屏幕比的手机无不例外都采用了后置指纹辨识。为了实现高屏幕比,只能牺牲部分指纹辨识功能的体验,而这种方式只是一种不得已的妥协。

(图自:CNBC

未来,手机的指纹辨识何去何从?

虽然指纹辨识与生俱来的高安全性、方便性确实给智能手机带来了极好的体验。但撇开指纹辨识前后的利弊之争,其实我们会更想知道指纹辨识未来的发展趋势。

其实现在指纹技术已经做得足够优秀了,然而,对于完美的追求始终没有终点。要知道,只要正面指纹辨识按键存在一天,对于未来屏幕比的提高始终是一个阻碍。按照目前现有技术的发展情况,指纹辨识的未来存在两种可能:

进化为屏幕下指纹辨识技术

近日,Synaptics 就推出了一款屏幕下光学指纹感测器。它可以支援圆形、椭圆、长矩形的设计,自由度很高,可以放置在装置的正面、背面或者是侧面。最重要的是,该款屏幕下指纹辨识感测器不需要单独的开孔就能正常工作,而且还可以支持压力感应以及滑动手势。

(图自:Digital Trends

并且 Synaptics 的这款指纹辨识感测器不受材料限制,可以放在陶瓷或者玻璃材质中,这意味未来像三星 S8 这类手机也能将指纹辨识放置在正面手机屏幕内。

被虹膜辨识、脸部辨识等技术取代

在屏幕下指纹辨识技术效果尚未得到验证的情况下,一些诸如虹膜辨识、脸部辨识等新兴技术有望取代指纹辨识。

前提是,这些技术能在体验和安全性方面做得更好。

早在三星上一款旗舰 Note 7 身上,我们已经体验了虹膜辨识带来的高效实用的解锁效果,现在如果三星 S8 的虹膜辨识能在安全性和稳定性方面有所保障的话,说不定它有可能取代指纹辨识,完成智能手机的解锁、支付等功能。

然而三星自己似乎也更倾向于这种可能,在最近三星 S8 指纹辨识体验不好的事实下,或许三星未来更希望以其他解锁技术来取代指纹辨识。

但无论是哪一种可能性,我们不必过多担心指纹辨识的未来,用一句经典的话来说“科技终究还是以人为本”,不管怎样,一切都是往更好的方向去发展。

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