从功能机时代走过来的人大概知道按组合键的“解锁”方式,而电容大屏智能机时代以来,防误触的解锁也渐渐成了必不可少的功能,直到移动支付兴起,它的“生物识别”功能又渐渐替代仅仅解锁手机而成为这个时代的智能机不可或缺的功能之一;指纹、虹膜、人脸、声音解锁都有这样的异同和优劣势?同是“人脸识别”的机型为何要差价几千?这期榜单就为大家盘点一下2018年智能手机市场的主流“生物识别”方式。
iOS 7之前,苹果老用户大都对那声拟物时代清脆的滑动解锁声音念念不忘,早期的智能机走过数字密码、混合密码、图案这样的实现起来非常容易的解锁方式,但习惯了如今指纹和人脸的我们大概再也无法回到那样糟糕的用户体验当中,要知道“手机解锁”目前大概是每个人每天几十上百次使用的功能,这样繁琐的输入或许会让你陷入“佛系”的干脆少用手机的怪圈。那时候它们也并不附带“生物识别”的功能,也就是说,谁拥有了你的密码,谁就拥有了你手机里的任何内容。
1指纹识别(电容式)
尽管前辈间或推出过不少试验品,但直到iPhone 5s,“电容式指纹识别”才在智能手机领域真正步入实用和大规模普及阶段,小编这样从来不喜欢每次开机都要输密码的人也开始尝试“有隐私”的生活。苹果首推的Touch ID经过数次迭代,业界也从iPhone 5s的大规模采用,到普及下放至千元机,虽然仍有湿手难以解锁的问题存在,但电容式指纹仍然是目前最成熟也最好用的手机解锁方式,苹果就甚至把它用到了2017年的iPhone 8系列……
电容式指纹模块是利用指纹传感器与导电的皮下电解液形成电场,指纹的高低起伏会导致二者之间的压差出现不同的变化,借此可实现准确的指纹测定。该方式适应能力强,对使用环境无特殊要求,同时,硅晶元以及相关的传感原件对空间的占用在手机设计的可接受范围内,因而使得该技术在手机端得到了比较好的推广。
在尚不能实现支付功能的人脸识别大规模商用的2018年,大多数厂商仍然选择保留电容式指纹这一“传统”的方式,只是在设计上各有不同,激进一点儿为了全面屏考虑的大多放置在机身背后,比如三星Galaxy S9为代表的机型,而也有华为P20这样的机型依然选择在正面“挤”空间。2虹膜识别
在“屏幕指纹”被熟知和商用之前,随三星Galaxy Note 7(嗯,并不是诺基亚Lumia 950)推出的“虹膜识别”也曾引发过一段关于它是否会普及至业界的讨论,然而后面的事情大家也都知道了。“虹膜识别”的实现由虹膜模组(图像传感器、光学镜头、红外滤光片)对眼睛进行图像采集,并通过虹膜定位、眼睑/睫毛检测去除虹膜之外的部分,提取虹膜纹理特征并进行编码,与之前录入虹膜时采集到的模板比对后返回验证结果。虹膜是位于眼睛黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状部分,其包含有很多相互交错的斑点、细丝、冠状、条纹、隐窝等细节特征。虹膜在胎儿发育阶段形成后,整个生命历程中将是保持不变的。这些特征决定了虹膜特征的唯一性,同时也决定了身份识别的唯一性。因此,可以将眼睛的虹膜特征作为每个人的身份识别对象。
虽然号称安全性比指纹更高,但三星Galaxy S8上的虹膜识别还是被红外人眼照片+隐形眼镜的方式破解。当然这并不是说虹膜识别的安全性不高,毕竟对于普通人来说这比做个假指模的技术门槛高的多,而最终虹膜识别这一看似颇具科幻色彩的技术并没有激起什么波澜可能还得归功于用户体验上,毕竟相比于人脸,一需要解锁就需要把双眼的位置对准更加困难,而且加上初代的黑白识别界面,那就更加酸爽了。3指纹识别(屏幕式)
再次回到好用的指纹,对于“全面屏”的执着追求让实体HOME键、以及附于其上的指纹识别在这两年集体成了牺牲品,HOME键实现的交互方式倒还好用手势来替代,要想不妥协的把指纹识别放到机身正面还完美隐藏起来可就不容易了。vivo X20 Plus成了第一个吃螃蟹的人,随后vivo X21以及今年推出的vivo NEX都拥有相应的“屏幕指纹”版本,识别技术也在不断进化中,在此应该对那些天天被你们吐槽的“厂妹”心怀感激。
其原理是,当手指接触屏幕时,OLED屏幕发出的光线穿透盖板将指纹纹理照亮,指纹反射光线穿透屏幕到达传感器,最终形成指纹图像来进行识别。屏幕指纹虽然带来了看似完美的“全面屏”体验,但实际使用上还是与电容式的识别速度有距离,没有物理位置的存在也使得盲操作成功率不高,甚至还需要一定力度的按压;不过防水等特性也解决了电容式长久以来汗手没办法好好解锁的大问题。
虽然这种借助光学实现的屏幕指纹已被除了vivo之外的华为、小米等其他厂商采用,但各家所选择的方案还是各有不同;单就vivo来说,新品vivo NEX所采用的这代屏幕指纹模块额外增加了一颗短焦镜头和CMOS来接收反射光线,模块也不必再紧贴在屏幕上,降低封装难度的同时使得指纹图像精度提升了50%,解锁速度提升了10%。4人脸识别(3D结构光)
3D结构光人脸识别的原理在于,红外激光生成器射出激光束,通过光学衍射元件DOE(Diffractive Optical Elements)进行衍射(这个在iPhone X就是点阵投影器),进而得到所需的散斑图案。这些散斑具有高度的随机性,而且会随着距离的不同而变换图案。只要在空间中打上这样的结构光,相当于空间已经被细分,每个区域都做了标记,只要你的人脸进入了这个空间,利用红外镜头把空间的散斑图案记录下来,与之前光源基准标定进行对比计算,就能获取到当前物体与手机的具体距离,从而知道深度信息。
苹果声称,Face ID比Touch ID更为安全,后者被破解的概率是五万分之一,而前者是百万分之一。无论是改变发型,戴上眼镜,还是戴上帽子,Face ID都能成功识别。不过苹果也提到,Face ID在长相近似的人身上可能会失效,如果是双胞胎的话,出错的概率会增加不少。这样安全的方式已经达到了移动支付可用的级别,因此iPhone X用户直接调用Face ID来进行支付宝、微信、Apple Pay等的支付功能是没有任何障碍的。
尽管3D结构光人脸识别给iPhone X带来了抬手即可识别解锁的革命性用户体验,但也有距离太近、姿势不对、光线太强解锁不成功的问题存在。众所周知,目前安卓阵营也已“迅速”跟进了3D结构光这一颇具难度的人脸识别方式,而且值得骄傲的是领先的是国产厂商,目前包括能买到的量产版OPPO Find X,以及PPT版小米8探索版。至于技术选择上也与苹果有异,前者采用了类似苹果的散点结构光不过散点数量仅为其一半,后者则采用了编码结构光方式。
5人脸识别(前置相机)
3D结构光之外,受制于技术水平和成本问题,目前大多数具备“人脸识别”功能的机型大多借助前置相机来实现,利用平面2D识别的方式来获取脸部基本轮廓来解锁,并不需要任何独特的硬件支持,只需要通过升级算法就能实现;好处是运算量极低,速度快,硬件要求约等于零,兼容性强,缺点就是安全性极低。尽管目前有厂商也积极的为其加入或算法或额外的红外相机的方式来增强这一功能的安全性,但仍然免不了被一张打印的红外人脸照片破解的命运;权且把它当做方便解锁而非支付的玩具就好了。结语
自从电容式指纹识别普及开始,眼花缭乱的识别“黑科技”至今各有不休的优劣争议,不过对于一个每天使用可能达到上百次的功能来说,用户体验远比炫技更重要。
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