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关于屏下指纹各项常规测试屏下指纹的解锁机制是什么?
说起屏下指纹,去年还是概念传奇,今年就量产面市,市场的确是科技产品化最好的加速剂。vivo 先发,小米、魅族跟进,相信未来会有更多的旗舰机型搭载屏下指纹。
但我们也不禁有些疑问。
▐屏下指纹会影响屏幕显示吗?
这是我看到 Synaptics Clear ID 发布后,脑子里冒出的的第一个疑问。如果没影响,那它是怎么实现的?如果有影响,又会产生哪些问题?
好在现在有了真机,就可以做一些实验和测试了,这次的主角是 vivo NEX、小米 8 探索版和魅族 16th Plus。
我们先假设它有影响,那一定逃不出这两个方面:屏幕显示和触控性能。如果对显示有影响,那首先会在亮度上体现出来。于是我们选取 25 个测试样点,测试了这 3 款手机的亮度数据。

测试结果是这样的:

纳尼?竟然一切正常?
为了确认无误,我们又手动测试了指纹识别 Sensor 位置下的屏幕亮度,但依然没有发现任何问题。
接着我们又进行了触控性能的测试。

我们测试了单点精准度、回形图走线和触控响应时间,结果都没有问题。
也就是说:屏下指纹对屏幕显示及触控都没有影响。或者更严谨的说法是:没有可被人体感知的影响。
其中缘由我们也很疑惑和费解,咱们接着往下研究。
▐屏下指纹的解锁机制是什么?
屏下指纹识别目前常见的方案有两种:光学指纹识别和超声波指纹识别。咱们今天主要聊光学指纹识别,因为这哥仨采用的都是这种机制。
光学指纹识别是很早就有的一个技术了,最常见的就是指纹考勤机。它有两大要素:光源和感应装置。大概的工作原理是这样的。

手机上的实际工作过程是这样的:

这三款手机都是利用 OLED 显示屏幕作为光源,射出的光线经过指纹表面的折射和反射,产生不同的光线明暗度,感应装置就以此来记录“嵴”和“峪”,从而进行识别和校验。
但这里我们发现一个有趣的现象,就是当屏幕提示你做指纹解锁时,指纹图案多为白色,亮度很低。但在手指点按上去时,点按的部位会出现一个圆形的图案,多为绿色,亮度很高。

我们分析原因可能是这样的:因为这是光学指纹识别器件,光的强度越高,理论上应该更利于信息的捕捉,从而提高指纹识别的精准度。对于作为光源的 OLED 来说,绿色子像素是发光效率最高且稳定性最好的,能者多劳,所以在解锁的瞬间就直接激发并显示绿色了。
▐屏下指纹怎么实现的,为什么都是 OLED?
LCD 就不行吗?为此,我们特意做了一个试验。
利用强光照射手机屏幕,然后拍摄到如下画面:

照片中红框的位置就是屏下指纹识别 Sensor,我们发现小米 8 探索版和魅族 16th Plus 都是方形的,造型也非常接近,而 vivo NEX 是圆形的,比它俩都要小很多。
据我们了解,vivo 和小米采用的是汇顶的屏下指纹方案,魅族应该是部分采用。小米和魅族是第一代的屏下指纹识别技术。这种是用准直透镜,把杂乱的散射光转变成平行光,再进行收集分析和匹配。

优点是可以做到很薄,大概在 ,缺点是尺寸偏大。它的工作原理类似平板扫描仪,你想扫描 A4 的文件,那就得有 A4 大小的面积。