說起手機指紋識别功能，就離不開那些經典的手機。下面我就把每種指紋識别技術結合其對應

的經典機子，一塊來介紹手機指紋識别技術的發展曆程，大家也可以看看能不能在這些機子裡找到當年的記憶。也順帶了解手機是怎麼識别你的指紋來瞬間解鎖，以及這些技術的曆代發展過程。

至今為止，手機指紋識别常見的主要有3種：電容指紋識别，光學屏下指紋識别，超聲波指紋識别。手機、平闆等電子設備上，體積輕巧、成本低廉的電容式指紋模組是早期大多數手機廠商的首選。當年iphone5S上的指紋識别模塊，确實給了我們太多的驚歎，即使蘋果5s發布後，安卓廠家也是花了将近一年時間才拿出各自的指紋識别方案來。然而，當全面屏開始成為一種趨勢時，屏下指紋識别紛紛興起，電容式指紋識别反而止步不前了。

從正面手機指紋，到了手機背面指紋識别，然後又轉回到正面的指紋識别。識别位置的兜兜轉轉，但是屏下指紋成了現在手機的主流指紋識别技術。

不得不提的，将手機帶入指紋識别時代的就是蘋果的iphone5s，2013年蘋果将ID Touch和指紋識别模塊相互結合後，帶來了讓人驚歎的使用效果，和便利性，從此以後手機的指紋識别技術就進入了一個高速發展期。蘋果在電容指紋識别後，轉而退出了3d結構光面部識别，但是他的拼下指紋識别技術并沒有停止，最近又推出了一項屏下指紋識别的新專利。這個我們稍後再聊。

作為目前安卓手機的主流生物識别技術，屏幕指紋識别從技術層面可以衍生出“光學”（也可稱為“光電”）和“超聲波”兩大類别。

• 光學指紋識别

看起來很高大上的一項技術，但是如果我說起指紋考勤機，你是不是就會覺得熟悉很多？光學指紋識别在其他設備上早就開始使用了。指紋考勤機就是傳統光學指紋識别的代表。

但是如何在手機屏幕上實現指紋光學掃描，和光源提供，同時還要微縮電路，這些都是技術難題。光學屏下指紋識别的原理就是按壓OLED屏幕後，OLED産生的光線照射手指紋理，然後光線再反射到屏幕下的指紋識别傳感器上，産生指紋圖像。這個過程說起來簡單，但是光學指紋識别要涉及到光學透鏡系統、傳感器芯片、蓋闆玻璃、OELD屏幕，研發中要涉及多個供應商。

同時，LCD屏幕因為需要LED背光模組，不太适合光學屏下指紋，真要做的話技術難度、成本就比較高了，目前還不實用。

光學指紋識别隻适用于OLED屏幕。但是他的主要缺點，也就是安全隐患在于，該技術不能有效識别手指和矽膠指模。同時該識别技術，是靠OLED屏幕發光提供光源，會導緻OLED屏幕特定區域一直發光，不僅增加功耗，還對OLED屏幕壽命有影響，考慮到OLED屏幕可能會老化，以及白天室外光線過強，都會影響到手機指紋識别的效率，而且如果手指上有水，也會導緻識别失敗。

目前，光學指紋識别技術已經發展到了第六代，一定層度上提升了識别的安全性，和準确性，也讓用戶體驗得到了很大的提升。

光學指紋識别其實也有兩種路線之分，我們常說的屏下指紋識别的屏下就是Under Display方案，指紋模組在OLED屏幕下方，另一種方案是In Display，就是把指紋識别傳感器整合到屏幕中，這個方向是未來的屏幕指紋識别的趨勢，不過現在的技術還做不到量産。（蘋果的最新屏幕專利就是這個方向的。）

• 超聲波指紋識别

是超聲波指紋識别，它的原理跟光學指紋識别不同，不依賴屏幕發光，而是傳感器主動發出超聲波，穿透屏幕及玻璃達到人體皮膚，然後接收反射回來的信号，利用指紋表面與空氣密度的不同從而構建出3D指紋圖像，與指紋信息做比對。

那麼超聲波指紋識别的優點就來了，首先是超聲波穿透性強，因此不需要擔心皮膚表面的水漬、污漬影響，識别率高，還能濕手檢測，而且超聲波能夠穿透皮膚，不像光學指紋識别那樣隻能檢測表皮。所以超聲波指紋識别的正确率更高，而且更安全，他能區别出手指指紋和矽膠指模的區别。

其實，說起來，超聲波指紋技術在2016年就已經推出了，比如，2016年的樂視和小米5s，不過這兩款手機的指紋識别體驗都不夠好，其識别率和效果甚至低于同時代千元機的指紋識别。主要還是當時的技術限制，超聲波穿透距離有限隻是當時技術并不夠成熟，所以沒有引起太大的注意。直到今年三星S10的發布，拿超聲波指紋識别當做一個賣點來宣傳時，才讓這項技術重新變成了一個熱點。

目前，超聲波指紋識别功能的主要技術提供者是高通，超聲波指紋需要高壓驅動，電路複雜，因為工藝和技術以及供應鍊的區别，超聲波指紋識别模塊價格高于光學指紋模塊。

屏下指紋技術，作為安卓手機廠家顯示其技術水平的主要戰場之一，一直不缺創新和熱點。雖然蘋果目前主推3d結構光，在安全性和實用性上強于指紋識别。但是有一點是3D結構光不得不認輸的，那就結構件的隐藏。指紋識别可以将硬件隐藏于屏幕之下，而且不需要單獨開孔，但是蘋果的結構光-----萬年劉海，我就不用多說了。

如果說提到手機指紋離不開iphone5s，那麼屏下指紋就離不開vivo這個品牌，

2017年的MWC，vivo就帶來了與高通合作的“超聲波屏下指紋識别”和“背部無孔指紋識别”兩套隐形指紋識别方案，而用于演示的原型機則是經過特殊改裝的 vivo Xplay6。收到技術限制，當時的指紋識别必須在特定區域才能實現解鎖。

2018年的CES展會，當年的CES，vivo就發布了第一款屏幕指紋版手機vivo X20Plus屏幕指紋版。 但是屏幕指紋的解決方案用的并不是之前的高通，而是采用了Synaptics全球首款屏下指紋傳感器Clear ID FS9500。

vivo X20Plus屏幕指紋版是首款使用的第一代屏幕指紋識别首次采用了“鏡頭式”的識别方式。它的原理是在屏幕面闆下方設置了一枚CMOS圖像傳感器，再通過OLED屏幕像素點之間的縫隙，拍攝按在屏幕上的指紋照片。和最早的超聲波指紋識别相比，鏡頭式指紋識别的識别率精确度更高，體驗也達到了消費級别。

更關鍵的是，這種“CMOS方案”的屏幕指紋芯片已經降到了6美元，模組成本也僅需2美元，也就是說，整個模塊組下來成本價在55塊錢左右。相當的低廉。

W2018上，VIVO的APEX概念機首次亮相，屏幕接近100％屏占比！半屏屏幕指紋區間、可升降前置攝像頭、屏幕發聲技術等超新技術進入了我們消費者的視野。其中的“半屏指紋解鎖”技術，大大提高了屏幕指紋識别的易用性。

随後，搭載第二代指紋識别技術的vivo 21上市， 21屏幕指紋版專門适配OLED屏幕的RGB Pixel發出光線，技術原理是光線穿透玻璃蓋闆到達手指，因手指的不同紋路導緻反射光線不同，這些反射光線再穿透屏幕，到達指紋Sensor，從而實現指紋識别。

沒錯，還是VIVO，這一度讓我覺得是不是在給他們家做廣告了，一直以來藍綠廠在我老傳統的印象裡都是小鮮肉代言，二三線城市布點，高價低配的風格，看來我還是有些跟不上時代了。

VIVO NEX，其搭配的第三代屏幕指紋技術在安全性方面達到了支付級别，支持微信以及支付寶的屏幕指紋支付。再一次證明屏幕指紋識别是全面屏手機的“最佳搭檔”。 第三代屏幕指紋解鎖技術指紋圖像精度提升50％，獲得圖像範圍更廣，解鎖速度大大提升。

顯然VIVO在屏幕指紋上是做了足夠的功課的，在其他廠商還在琢磨第一、二代指紋技術，和屏下coms方案時，vivo推出了第四代光電屏幕指紋技術，原理是：利用OLED屏幕的像素自發光作為指紋的光源，OLED發出的光經過屏幕上方的手指反射，穿過屏幕、Lens等 光學 層返回到指紋傳感器，指紋傳感器通過感應指紋脊、谷反射光源能量的差異，形成不同灰度的圖像，再經過一系列圖像處理和比對完成識别。

簡單說， 提升了識别速度，和識别率。解鎖最快隻需要0.36秒。 而第四代屏幕指紋的代表則是我們十分熟悉的vivo x23。他實現了在低溫幹手指，強光環境下的識别率提升40%。

vivo聯合高通在SoC層面進行了深度優化，推出了“屏幕指紋DSP加速技術”，将原本由CPU負責的指紋圖像增強和對比識别的工作交給了Hexagon DSP，效率大幅提升且功耗明顯下降。X23還将屏幕下的指紋攝像頭圖像密度提升到750ppi，光圈增長到了F/1.5，通過後期的OTA系統更新還能進一步優化首幀加速、HBM同步、水波紋消除、蒙版預加載和移除等算法，讓X23的指紋解鎖速度從發布之初的0.35秒進一步提升到了0.24秒！

VIVO NEX雙屏版中，屏幕指紋技術升級到了第五代，搭載于vivo NEX雙屏版的第五代光電屏幕指紋技術采用了更先進的硬件配置、軟件優化以及突破性的DSP加速技術，再次提升屏幕指紋識别的識别速度與識别率，讓屏幕指紋解鎖上更加的迅速。搭載第五代的屏幕指紋識别技術的vivo NEX雙屏版，能夠實現0.29秒的解鎖速度，在實際的體驗當中，屏幕表面有污漬，或者手指潮濕的情況下，依舊能夠實現較高的識别度。

VIVO IQOO ,這個比小米9還要便宜一塊錢的vivo新産品線手機上搭載了 第六代屏幕指紋技術。此外，vivo還展示了新一代APEX。全身一體化，沒有任何開孔，摸起來就像鵝卵石。并且，在這部手機上，屏幕指紋再一次突破我們的想象，vivo為這部概念機配備了全屏幕指紋識别，徹底打破屏幕解鎖區域的限定，實現在屏幕任何位置按下手指均可解鎖的自由解鎖方式。屏幕錄入也不需要專門的區域，全面屏錄入，同時還支持雙指錄入，安全性大大增強。

APEX2019的到來，再一次将屏幕指紋技術升級到了全新的層面上，屏幕指紋技術加入了“指尖點亮”的機制，當手指靠近距離屏幕1.5cm～2cm的位置時，觸點附近的屏幕像素會自動點亮，作為光源獲得清晰的指紋圖像，由此解決了熄屏下屏幕指紋無法工作的問題。希望能在下半年看到量産。

以上就是網絡上一直傳說的6代指紋屏幕技術，當然，這個六代主要就是vivo家的技術，從最初的固定區域，到vivo apex 2019的全屏幕指紋解鎖。不得不說vivo也是一個關起門來偷偷做功課的選手。也不得不驚歎，vivo的科研能力，以及他們還屯了多少黑科技。

最近，也聽說蘋果退出了新的屏幕指紋專利技術，可以實現全屏幕解鎖。原理是在顯示面闆上布置很多小孔，使得光線可通過下面的光學圖像傳感器。而當用戶觸摸屏幕時，反射光則通過小孔傳達給光學傳感器，這樣就可以獲取用戶的指紋了。此外，顯示面闆和孔陣列掩模層還會增加透明層，而透明層的存在，會增加反射光線傳達的效率。當然，這個全面屏在2019今年的秋季發布會的蘋果手機肯定不會用到了。

當年，用一個電容指紋識别超前國内手機廠家2~3年時間的蘋果，現在在屏幕指紋的推出進度上被國内廠家反超，這也是我們一直說要從中國制造轉向中國創造的一個實例。希望我們國内的科技企業，更多一些這樣的公司，少一些裝配工廠，畢竟隻是靠堆料來赢得性價比稱号的時代已經過去了， 至少在國内市場已經行不通了。而隻有擁有真正的技術創新的企業，才能赢得市場和消費者的尊重，才能更好地生存下去。

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