全面屏時代下 哪種解鎖方式才是未來？

今年看，無論是高端旗艦手機還是中低端手機幾乎都採用了全面屏，可以說今年是全面屏真正普及的一年，而在這個過程中有些問題是我們不得不面對的，比如被螢幕擠占的聽筒、傳感器等各個元器件的位置？前置攝像頭怎麼辦？解鎖呢？這一個個問題都是為追求極致屏占比的廠商索要面對和解決的問題。

其中，最受爭議的就要解鎖了。

自從2013年蘋果發布iPhone 5s在手機上搭載指紋以來，指紋就成為了手機的標配，上至旗艦下至千元機，唯一的區別就是有些在正面有些在背面。

但是，全面屏天生就無法與正面實體指紋共存（當然背部指紋另說），所以，各廠商亮出了十八般武藝。

屏下指紋

首先就是vivo的屏下指紋技術，自從全面屏興起以來，螢幕指紋的聲音一直沒有斷過，直到去年vivo在上海MWC上展出神秘面紗最終被慢慢揭開，當時vivo採用的是高通超聲波指紋方案，但是在識別率、識別面積方面體驗並不理想。

隨後，在CES 2018上，vivo再次展示了X20 Plus，但是與此前超聲波指紋不同，此次改成了光學指紋識別，合作廠商也由高通換成了Synaptics（新思），而X20 Plus（國內發售版為X20 Plus UD）搭載的為Synaptics旗下的Clear ID FS9500光學屏下指紋傳感器。

其原理在於將手指貼放到光學鏡片上，適配OLED螢幕的光源發出光線到達手指後發射出不同的光線紋路，被螢幕下的傳感器接收後實現指紋識別。

理論是運用光學指紋識別實現螢幕識別只需在螢幕下放置傳感器即可，光源由螢幕提供。

而螢幕指紋需要OLED的螢幕的原因是因為，傳統TFT-LCD螢幕透光性不好，其照射指紋後反射的光再穿過TFT層達到傳感器後，識別難度很高，識別率很低。

而OLED螢幕不僅擁有自發光特性而且結構更薄，發光可以從其RGB像素點之間穿過達到傳感器，從而比較輕鬆的實現螢幕解鎖。

vivo最新發布的旗艦vivo NEX搭載了第三代螢幕指紋技術，相比前代，指紋圖案精度提升50%，獲得圖像範圍更廣，從而使指紋的拒識率（FRR）降低了30%，解鎖速度提升了10%。

螢幕指紋目前確實是解決全面屏解鎖不錯的方案，而且並沒有對用戶的使用習慣造成影響，體驗上是最接近之前手機的。

但是，指紋識別區域有限、貼膜受影響、螢幕、安全性、濕手解鎖等各方面因素影響，如果將眼光拉長，螢幕指紋很可能只是一個過渡方案。

3D結構光

與屏下指紋呼聲一樣高的就是3D結構光了。

去年，蘋果在iPhone X上取消了自己一手建立起來的Touch ID，取而代之的就是Face ID。

蘋果對於手機產業整個上下游以及軟體開發生態等的影響力是毋庸置疑的。

雖然臉和手都是生物識別的範疇，但是差別還是非常大的。

在iPhone X上，蘋果一定對Touch和「礙眼」的劉海進行過權衡，但是一向體驗第一的蘋果還是捨棄了一定的美觀度而上馬了3D結構光，一如當年被人瘋狂吐槽的背部天線。

但是回頭想一下，蘋果在這個「劉海」中塞入了紅外鏡頭、泛光感應元件、距離感應器、環境光傳感器、揚聲器、麥克風、700萬像素前置攝像頭和點陣投影器足足八個傳感器，便會不由得產生敬佩。

在手機這樣寸土寸金的電子產品內部，真是一絲空間都沒有浪費。

3D結構光解鎖的原理在於由紅外鏡頭、泛光感應元件等構成的原深感攝像頭系統，通過30000多個肉眼看不可見的光點投射在用戶臉部，繪製出獨一無二的「面譜」，紅外鏡頭則讀取點陣圖案並捕捉其紅外圖像，然後將數據發送至A11仿生晶片中的安全隔離區，確認是都和已知的「面譜」匹配。

而泛光感應元件則可藉助不可見的紅外光線，幫助在黑暗中也能識別用戶的臉。

與國產手機的人臉識別不同，3D結構光是三維的，所以安全性大大提升。

當然，3D結構光如果只用於解鎖那就太浪費了，將來身份認證、支付、AR等等場景都將運用到此，此外，目前iPhone X上的Animoji和人像光效同樣是基於此實現的。

所以，3D結構光看起來一切似乎都如此美好，而目前或許唯一令人詬病的就是要實現這些功能而不得不忍受正面寬大的「劉海」，當然，隨著技術的進步，傳感器元器件體積會逐漸縮小，劉海面積也會相應減小，但是隨著vivo NEX和OPPO Find X的發布，屏占比超高且沒有劉海的螢幕帶為消費者帶來全新的視覺體驗，因此消費者的要求也越來越高：不僅要面積小，最好直接取消。

當然，筆者相信將來搭載3D結構光的手機是有可能沒有劉海的，因為現在都已經做出來屏下指紋了，其他傳感器應該也是可以的，但是不是現在。

TOF 3D感應技術

前面說到了去年上海MWC上，vivo展出了屏下指紋，時隔一年，vivo再次在上海MWC上秀出黑科技：TOF 3D感應技術。

同樣是解鎖，但是TOF 3D感應技術這次真的不一樣。

3D TOF成像原理

TOF為Time of Flight（飛行時間）的簡稱，從名字就可以看出，它於光在空中飛行時間有關，其本意是通過目標連續發送光脈衝，然後用傳感器接收從物體返回的光，通過探測光脈衝的飛行（往返）時間來得到目標物距離。

與3D結構光、雙目立體成像是目前行業內所採用的三種3D機器視覺方案。

因此，vivo的TOF 3D感應技術就是通過發射近紅外光，傳感器計算紅外光與目標觸達返回時間差，從而實現立體視覺。

與3D結構光相同的是，TOF 3D感應技術同樣是三維的，能夠獲取精細的深度信息，所以安全性方面更加有保障。

但是，相較架構光，TOF 3D有效深度信息點高達300000萬，是3D結構光的10倍。

而且，相較3D結構光寬大的劉海，TOF 3D感應技術整體模組更小，所以其劉海面積也會相應更小。

另外，TOF 3D感應技術相較3D結構光識別距離更遠，vivo稱可以擴展至3米，大大拓展了使用場景，如3D試衣、3D拍照、MR體感遊戲等遠距離應用場景得以實現。

此外，更加重要的是，TOF 3D更具量產性。

iPhone X是頂著有史以來售價最高的iPhone的名號發售的，這一點自然是受到無數消費者的吐槽，而iPhone X售價高的一部分原因就是因為3D結構光量產難度大，而TOF 3D就不存在這個問題，其量產難度相對要小很多，因此搭載TOF 3D的手機售價也會更加親民，從而可以使更多消費者享受到這一技術。

最後，TOF 3D還有一個優勢，其對於基線的要求基本為零，所以在機身ID設計上更加靈活，為未來手機形態提供了更多可能。

應用場景同樣是限制一項技術發展的很重要因素，在這方面，vivo目前為我們展示了其3D建模，將來人臉識別、3D拍照、AR等都將會應用到這項技術。

此外，在購物方面，3D試衣將會允許用戶即使足不出戶也可以線上試衣，輕鬆選出適合自己身材尺碼的衣服、還有體感遊戲等等。

而且，值得一提的是，vivo還與微信深度合作，3D TOF超感應技術還將支持微信人臉支付，屆時vivo也將成為售價支持微信人臉支付的手機廠商。

而且，一個更加令人振奮的消息時，vivo稱，搭載該項技術的手機今年下半年便可以實現量產上市，因此今年消費者就可以享受到這項技術。

根據vivo此前螢幕指紋的經驗，今年搭載TOF 3D的vivo手機體驗上應該不會差，所以還是非常令人期待。

3D TOF超感應技術示意圖

TOF 3D講了這麼多，好像似乎還有一個非常重要的點沒有說，前面提到了TOF 3D相較3D結構光模組更小、對於基線的要求也更小。

雖然如此，依然需要正面留有一定的區域才裝載。

可能有人會有疑惑，vivo已經有了NEX了，正面無劉海，屏占比達91.24%，不衝突嗎？

當然不衝突。

雖然vivo NEX沒有劉海，但是只搭載螢幕指紋所以上面提到的一系列功能均無法實現。

而且，相較螢幕指紋，刷「臉」的TOF 3D顯然更具未來性，應用場景更加廣闊，vivo提前布局自然在情理之中。

而且，未來並不排除vivo能夠將TOF 3D做到螢幕下，或者集成到升降式攝像頭中。

所以，一切都在路上，一切都充滿想像，在塵埃落地之前，一切都有可能。

科技，改變生活。

這句話，正在我們身邊上演。