智東西（公衆号：zhidxcom）

作者 | 徐珊

編輯 | 雲鵬

蘋果iPhone祖傳四年的劉海今年将迎來最大變化，縮小三分之一！是不是很驚喜？驚的是還會保留，喜的是終于要變小了。

要知道，自從蘋果2017年推出iPhone X全面屏設計後，無論安卓廠商的水滴屏、打孔屏、屏下攝像等新技術層出不窮，蘋果手機仍頭頂“劉海”不動如山。（還被三星的廣告嘲笑了一番）

2018年三星宣傳Galaxy S9時，暗中嘲諷蘋果劉海屏

但是這幾天，業内接二連三爆出蘋果“劉海”将縮小的消息，按照iPhone前幾次發布前的預測和曝光來看，這次iPhone 13的“小劉海”設計基本上是闆上釘釘了。

此前，天風國際的蘋果分析師郭明錤就曾發布報告表示，蘋果的劉海将縮小，并且這将成為iPhone 13的主要硬件規格改變之一。

随後，知名爆料博主喬恩·普羅瑟也通過一系列渲染圖表示iPhone 13的“劉海”将縮小三分之一。

iPhone 13 Pro CAD圖

一些國内外的手機配件制造商也同樣證實了這一點，他們還透露“劉海”處的前置攝像頭可能會從左邊移到右邊。

據Counterpoint調研機構報道，iPhone 12的全球銷售量已經超過一億部。有供應鍊消息稱，iPhone 13的備貨目标将達到9000萬台，較iPhone 12提高了20%。

iPhone X的劉海設計，開創了用前置雙目結構光模組做人臉識别的手機交互時代。保留劉海設計說明蘋果仍然堅持Face ID解鎖的交互路線不變。但縮小劉海，則需要解決大量的工程技術難題。

蘋果将如何縮小“劉海” ，對供應鍊企業将提出怎樣的挑戰？“小劉海”是否會對蘋果的前攝或者Face ID功能造成影響？蘋果的“劉海”什麼時候能消失？我帶着這些問題深入采訪和調查，試圖找到問題的答案。

一、五年不動如山，蘋果為何鐘愛“劉海屏”？

被用戶又愛又恨的“劉海”裡到底有什麼讓蘋果無法舍棄？

從左到右分别為iPhone X、iPhone 11、iPhone 12以及iPhone 13的渲染圖

我們常說的蘋果“劉海”其實是指iPhone手機頂端的深感攝像頭陣列。

談到這個深感攝像頭陣列的相關技術研發我們就不得不提到一家以色列3D傳感器公司PrimeSense。

該公司曾與微軟共同研發的Kinect 1外設，這款外設同樣擁有用于面部表情和動作識别的攝像頭，深度傳感器、麥克風等器件。

PrimeSense與微軟共同研發的Kinect 1

PrimeSense後于2013年被蘋果以3.6億美元收購，四年後，蘋果推出了iPhone X的深感攝像頭陣列。

該陣列裡包含了聽筒、麥克風、前置攝像頭、紅外攝像、距離感應器、環境光感應器、泛光感應器、點陣投射器等八個重要組件。這些深感陣列主要涉及Face ID解鎖、聽筒、前置攝像三大功能。

iPhone X“劉海”處的深感攝像頭陣列

在這三大功能裡，Face ID一直是蘋果推崇的生物特征識别方式之一。庫克曾親自為Face ID技術“站台”，表示Face ID的破解難度比Touch ID高出二十倍，更為安全。

蘋果也逐漸将Face ID的産品應用範圍擴大，據最新的Mac OS測試文件顯示，即将推出的Macbook中可能将搭載Face ID功能。

蘋果發布會上介紹Face ID功能

Face ID主要涉及3D結構光技術，蘋果需要在發射端通過點陣投射器和泛光感應器，提升3D識别和紅外拍攝能力，這是導緻“劉海”厚重的原因之一。

與此同時，3D視覺領域創企光鑒科技CEO朱力接受智東西的采訪表示，如果将蘋果的“劉海”縮小，可能會犧牲精度，但由于Face ID的識别距離要求較近，不超過半米，因此蘋果可能會通過優化算法來保證Face ID的精度。

二、将“劉海”縮小，蘋果将有何妙計？

盡管Face ID再好，但“劉海”存在仍是阻礙了蘋果邁向全面屏的道路。目前，業内盛傳兩種有關iPhone 13新“劉海”的設計方案。

一種是向安卓廠商學習，将揚聲器從“劉海”處移出，并且“置頂”到手機邊框處，從而減小“劉海”處的面積。

早在2019年，三星就在Galaxy S10上就采用了這種邊框聽筒的設計。

三星Galaxy S10将“聽筒”放在邊框處

此前，日媒Mac Otakarac曾傳出一張3D打印模拟圖，并表示iPhone 13 Pro的劉海高度将為5.35毫米，較iPhone 12增加了0.05毫米，寬度則從34.83毫米降至26.80毫米。

另一種方案則是将“劉海”處的零部件都優化。巴克萊銀行分析師安德魯·加德納透露，蘋果此次的“小劉海”主要通過更加緊密集成3D結構光儀器。

iPhone X與iPhone 12“劉海”處零部件對比；上為iPhone X；下為iPhone 12

同時，中國台灣媒體DigiTimes也表示，蘋果已經決定将3D Face ID傳感器中使用的VCSEL芯片尺寸縮小40-50%，此舉将幫助供應商大幅削減生産成本。

在VCSEL芯片制造上，由于VCSEL芯片的産業鍊比較複雜，VCSEL芯片升級可能涉及外延代工廠、FAB工廠等多個環節。

據報道，2020年iPhone 12的VCSEL芯片的工具是由測試解決方案提供商Elite Advanced Laser 和Chroma Ate研發。而全球砷化镓晶圓代工龍頭台灣穩懋半導體公司負責蘋果的VCSEL芯片代工。中國台灣的精材科技公司為其提供3D CMOS的DOE封裝服務。

但對于VCSEL芯片的尺寸變小從而導緻“劉海”也會縮小這種猜測，朱力博士表示VCSEL芯片的尺寸跟“劉海”的大小并無直接影響。

另外，行業内還推測蘋果還可能對八大部件中的一些零部件進行了“集成化”處理。目前，國内創企光鑒科技通過WFP納米光子芯片來控制光線投射的切換，從而實現點陣和泛光發射器件二者合一。

三、告别“劉海屏”，果粉還要等多久？

每次臨近蘋果新品發布會時，果粉們大多都會期待一塊全面屏的出現。事實上，蘋果也已經迫不及待地“甩掉”這個厚重的“劉海”了。

近日，蘋果的“可調節顯示窗口的電子設備”的專利獲得美國專利與商标局的批準。

該專利将劉海處的攝像矩陣全部都藏在屏幕下，當用戶需要使用相關功能時，柔性屏将會露出一條縫隙，通過相關儀器協助完成人臉識别或者拍攝功能。

蘋果的“可調節顯示窗口的電子設備”的專利

蘋果還申請了有關屏下Face ID以及Touch ID有關的專利，該專利也同樣将光學成像儀器位于屏幕後面，接收定向傳輸的屏幕光，并将其處理成像數據。

值得一提的是，彭博社的馬克·古爾曼和華爾街日報的喬安娜·斯特恩都曾表示，蘋果正在iPhone 13上測試了屏下Touch ID技術。

不僅如此，蘋果還有“面部熱成像技術”、“用于困難的生物識别認證案例的靜脈匹配”等諸多專利，來準備替換Face ID或者将Face ID的相關儀器置于屏幕後方。

盡管這些專利可能最後不會出現iPhone上，但也體現出蘋果苦“劉海”久矣。

據郭明錤預測，蘋果最快将在2023年推出新品高端iPhone手機上搭載真正的全面屏，徹底和“劉海屏”告别。而在2022年，蘋果将根據生産良率的情況在部分機型上搭載類似“打孔屏”的屏幕設計，“劉海”處将進一步縮小。

結語：蘋果Face ID裡的“秘密”能否給行業帶來新玩法

iPhone 13看似隻是縮小了的“劉海”，但其實這裡涉及深感攝像頭陣列、3D人臉識别等多項技術。盡管近年來蘋果想出了各種方法提高其屏占比，但基于Face ID等多重考慮，蘋果依然選擇了“劉海屏”設計。

在全面屏剛剛興起的時代，安卓機普遍選擇“大下巴”來實現全面屏，而蘋果卻用更先進的封裝技術實現了超窄邊框，隻在額頭留下了一個“劉海”，随後這樣的設計曾一度成為主流。

然而今天，對比安卓機普遍通過屏下攝像頭實現“完美屏”，蘋果似乎慢了一步。所以這次蘋果能否在“小劉海”上玩出新花樣，又或者給VCSEL等芯片帶來新的變革？我們拭目以待。

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