苹果为何放弃屏下指纹识别技术？

2022年苹果春季发布会如期而至，发布会上亮相的有新“苍岭绿”iPhone 13、支持5G的iPhone SE、新一代 iPad Air等等。说到这次的新iPhone SE，除了有5G的加持，其外观保留了Touch ID触控设计。由此可见，经典设计永流传，苹果至今还没有放弃Home键的指纹解锁。

关于苹果手机的解锁功能，上个月有一则新闻提到，苹果将取消开发屏下指纹识别。外媒iDrop News曾报道，苹果公司放弃了在屏幕上开发Touch ID，这项技术或许永远不会成为现实。据悉，尽管苹果公司花费数年时间开发屏下指纹Touch ID，但没有取得预期的结果，于是公司将资源都转移到了负责Face ID的团队，专注屏下Face ID的研发。

这个消息让许多“果粉”大失所望，而这次的苹果春季发布也没有提及关于屏下指纹识别的消息，似乎已经验证了这个说法。那么，屏下指纹识别技术究竟是何方神圣？竟能让市值曾冲破3万亿美元的科技巨头“半途而废”？

什么是屏下指纹识别技术？

这项技术不难理解，顾名思义，屏下指纹识别是指将指纹识别器藏在屏幕下边，识别器透过屏幕，对人的指纹进行信息采集和匹配识别。理论上，有3种方式可以实现屏下指纹识别技术，分别是光学式、超声波式和电容式。但目前在全面屏时代，市场上最主要的技术路线是光学式和超声波式，因此这两种技术方案会是本文的讨论重点。

先看看光学式屏下指纹识别。光学式指纹识别在生活中很常见，比如上班族每天都会接触的考勤打卡机就是利用这一项技术，其主要是利用光线反射来探测指纹回路。光学式的原理就是手指按压OLED屏幕后，OLED屏幕产生的光线会照射手指纹理，然后光线再反射到屏幕下的指纹识别传感器上，接着产生指纹图像并与数据库中已存的图像进行对比分析，对指纹进行识别判断。

光学式屏下指纹识别技术有一个优势，它可以在最大程度上避免环境光的干扰，就算在极端环境下，它的稳定性也很好。但是这项技术也存在一些问题，由于屏下指纹解锁触摸的是屏幕特定区域，这会导致OLED屏幕特定区域一直发光，长时间下来，屏幕容易出现老化（严重会出现烧屏现象），进而影响屏幕寿命。

另一种技术体验更好的方式是超声波式指纹识别。它的原理与光学式指纹识别不同，不依赖屏幕发光，而是基于超声波。屏下传感器主动发出超声波，穿透屏幕及玻璃达到人指纹皮肤，然后接收反射回来的信号，利用指纹表面与空气密度的不同从而构建出3D指纹图像，与指纹信息做比对。

超声波式屏下指纹识别技术的穿透性强，识别率高，因此不需要担心皮肤表面的水渍或污渍等影响识别，而且超声波能够穿透皮肤，不像光学指纹识别那样只能检测表皮。通过超声波式识别，能够得到3D指纹识别图像，安全性比光学式指纹识别技术更高。

苹果为什么放弃屏下指纹识别技术？

安全性是苹果考虑的第一要素。

2017年9月，苹果通过推出iPhone X来发布Face ID功能，用Face ID来代替Touch ID，苹果也因此进入全面屏手机时代。苹果的Face ID是基于三维成像的3D结构光技术，通过“刘海”中的点阵投影器，将30000多个肉眼不可见的光点投影在你脸部，利用红外线接收器来进行信息组装，由此形成一个三维的面容建模。模型越仔细，安全度越高。这种技术很难被破解，因此安全性更高。

在去年，AI初创公司RealAI(瑞莱智慧)曾发布过一项测验，对比市面上的安卓手机与苹果iPhone 11的人脸识别解锁。结果显示，只有iPhone 11人脸识别没有被照片破解。据悉，该负责人曾提及，测试选用的安卓手机均采用2D结构光技术，只有iPhone 11是3D结构光。因此并不是说安卓手机存在安全隐患问题，只是从技术层面上讲，3D确实比2D安全。

你可以这样去理解，提取面部特征信息就像提取密码一样，密码包含的信息越多，安全性就越高。通过三维成像技术提取到的面部特征信息比二维人脸识别多得多，安全性肯定更高，所以想通过一张人脸照片解锁苹果Face ID是不可能的。

而上文提到的光学式和超声波式指纹识别技术，与苹果的人脸识别技术相比，在安全性与识别效率方面，都稍有不尽人意的地方。

光学式指纹识别与二维人脸识别的技术类似，相当于用相机把指纹的纹路（二维的人脸）记录下来变成数据，然后每次识别解锁的时候都对比看看是不是和二维图像上一致。这样安全性会稍微弱一些，因为谁都有可能用照片来骗过屏幕进行解锁。

超声波式指纹识别技术具有较强的穿透性，这种方式甚至可以进行活体检测，手机可以判断这个指纹是否来自有生命的人体，并且声波构建的是一个三维的指纹模型，所以安全性能大致可以与人脸识别媲美。不过这种识别模式往往需要较大的数据处理能力，所以超声波指纹识别一般识别速度都比较慢，具体使用起来不太方便。

苹果手机能实现高安全性的Face ID归功于它的“刘海”。虽然“刘海”设计确实遭到不少用户的吐槽，但是它的存在对苹果手机来说太重要了。小小的“刘海”里面有8个元器件：扬声器、麦克风、700万像素前置镜头、点阵投影器、环境光感应器、距离传感器、泛光感应元件、红外镜头。考虑到Face ID的复杂性与重要性，目前苹果只能继续坚持“刘海”设计。

未来，苹果公司还需要实现更多的技术突破，才能摆脱“刘海”走向真正的全面屏。如今，苹果已经下决心，放弃屏下指纹，把资源和团队都转移到全面屏的设计上，相信不久的将来会迎来新一轮突破。