為什么在強光下能看到屏下的指紋模塊？多款熱門機型對比分析

部分拿屏幕指紋手機的用戶可能會注意到，在強光下，貌似能隱約看到指紋識別區(qū)域有個規(guī)則的圖案？

這一切的背后， 是人性的扭曲還是道德的淪喪？ 是寫輪眼發(fā)作？還是瞳力溢出？ 歡迎收看這一期的小科普。

這次科普主要是為了回答3個問題：是不是能看到？為什么能看到？以及簡單的屏幕指紋科普。

屏下指紋機型

雖然中途出現(xiàn)了3D結(jié)構(gòu)光人臉識別、ToF結(jié)構(gòu)光等非接觸的生物識別方案，但在很多機友心目中，屏幕指紋才是屬于下一個時代的解鎖方案。甚至還有人認為，蘋果轉(zhuǎn)投3D結(jié)構(gòu)光的原因只是屏幕指紋方案趕不及發(fā)布新機的節(jié)點而已。

在iPhone X發(fā)布之前，蘋果和三星才是首發(fā)屏幕指紋的大熱。三星那邊，從上一年就開始傳聞前旗艦Galaxy Note8會配備屏幕指紋，結(jié)果Note 9都已經(jīng)實錘沒有屏幕指紋了。

反倒是國內(nèi)廠商這邊的進度飛快：

vivo在上一年就展示過超聲波屏幕指紋的樣機，隨后選定了光學屏幕指紋方案，現(xiàn)在已經(jīng)有X20 Plus UD、X21 UD、NEX旗艦版3臺使用光學屏幕指紋的手機，都也已經(jīng)跑過了3代光學屏幕指紋方案。

而剛剛開賣的小米8透明探索版，以及8月8日發(fā)布的魅族16系列（第二代屏幕指紋）等新機，也同樣搭載了光學屏幕指紋。當中，前者還是現(xiàn)在唯一的壓感屏幕指紋機型。

強光真能看到屏幕下的指紋模塊？

小米8透明探索版，息屏時的指紋指示區(qū)域

強光下，小米8透明探索版的屏幕指紋模塊

強光下，X21 UD屏幕指紋區(qū)域

NEX屏幕指紋區(qū)域，強光下，中間非常小那個圓點

可以看到，vivo X21 UD的第二代屏下指紋傳感器，其強光下的可見度要比小米8透明探索版的要低，隱藏得更好。而隱藏得最好，面積最小的，是vivo NEX旗艦版的第三代屏幕指紋，后者只有一個很小的圓圈，肉眼都很難發(fā)現(xiàn)。

跟著，我們點亮屏幕看看：

小米8透明探索版的屏幕指紋模塊，強光下，亮屏狀態(tài)

X21 UD屏幕指紋，強光下，亮屏狀態(tài)

左X21 UD，右小米8透明探索版，強光下純色畫面

左X21 UD，右小米8透明探索版，強光下設置界面

NEX旗艦版強光下亮屏，幾乎看不到指紋區(qū)域

強光下，亮屏狀態(tài)會更加容易看到屏幕下的屏幕指紋模塊：

小米和vivo X21 UD的屏幕指紋識別區(qū)大小接近，但小米的傳感器是斜放的（為了提高右手解鎖時有效面積？）；

小米的壓感屏幕指紋，在傳感器旁邊還有很大一塊區(qū)域，而且整體輪廓也要更加清晰一些。

然后，我們再對比一下幾臺手機的屏幕指紋模塊拆解：

新浪拆解的小米8透明探索版，中間部分就是屏幕指紋模塊

中關村拆解的vivo X21 UD

NEX旗艦版上的屏幕指紋模塊體積明顯小了很多，而且采用的是類攝像頭的設計

單獨拆解屏幕之后，能看到NEX旗艦版屏幕上的透光孔

為什么能看到呢？屏幕指紋原理小科普

屏幕指紋說到底其實就是把指紋識別模塊放到屏幕下面的技術?，F(xiàn)在屏幕指紋最成熟的兩個方向，分別是高通的超聲波方案，以及已經(jīng)大規(guī)模量產(chǎn)的匯頂/新思的光學方案：

高通的超聲波方案，可以追溯到以前樂視手機和小米5s上的超聲波指紋。其就是小米5s的玻璃不開孔也能做指紋識別的“黑科技”之一。在vivo上一年的測試機中，終于把超聲波模塊放在了屏幕下面。當時展示的超聲波方案，高通PPT宣稱穿透力可以做得比光學方案更好，可以用在更厚的LCD屏幕模組下面，而且不怕水。很多人都以為它才會是主流，但最后卻因為識別速度、體積、成本等原因，已經(jīng)被光學屏幕指紋方案大幅拋離。

而量產(chǎn)機中，現(xiàn)在只能看到光學屏幕指紋的方案。光學方案的原理有點像傳統(tǒng)的指紋打卡機，首先通過OLED屏幕本身的光線來照亮指紋，由屏幕下面的CMOS/CCD傳感器，甚至是類魚眼攝像頭（NEX旗艦版）來完成光學指紋成像。

全球首發(fā)的屏幕指紋傳感器，是由新思Synaptics在2017年12月發(fā)布的Clear ID FS9500，隨后國內(nèi)的匯頂科技也跟進了性能接近的產(chǎn)品。坊間傳說提到匯頂版的識別率會稍微弱一些，但因為大部分機型都是匯頂和新思混用，我們暫時也沒能拿到不同傳感器的同一機型，無法驗證，僅供參考。

說到這里，就基本可以回答最開始的問題了。光學屏幕指紋需要屏幕下的傳感器接收穿透屏幕的光線，那不可避免地就需要提高屏幕的透光性。反過來，在強光下能看到屏幕下面的傳感器就是非常自然的事情了。

為了提高屏幕指紋的識別率，降低光線穿透玻璃蓋板時發(fā)生的折射、散射等光學干擾，玻璃蓋板需要做的非常薄，透光性非常好。匯頂?shù)钠聊恢讣y更是加入了“準直孔（Collimator Hole）”以讓光線更好地匯聚到屏幕下的傳感器上。

會不會影響日常使用呢？

答案是幾乎不會。原因有二：

其一，上面圖片的強光環(huán)境是在大太陽下面，正常人不太可能會在這么亮的環(huán)境長時間使用手機。日常亮度下是很難，或者根本看不到屏幕內(nèi)部的。

其二，畢竟屏幕本身就是發(fā)光體，只有環(huán)境光線比屏幕亮度高太多，那些穿透屏幕照射到屏幕指紋傳感器，然后再反射出來的光線才能被我們察覺到。如果喜歡探究的話，建議用強光手電來照，會更容易看到屏幕下的開孔。

反倒對于X21 UD、小米8透明探索版，以及剛剛發(fā)布的魅族16系列，這些使用第二代或接近原理的光學指紋方案的產(chǎn)品。如果強光下的模塊看不清楚，說明模塊搜集指紋信息的難度要相對更高，反而會影響識別率和識別速度。真是情義兩難全啊，這可能就是為什么NEX旗艦版上的第三代屏幕指紋要大改方案的原因吧。