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文丨X科技實(shí)驗(yàn)室

iPhone 13 發(fā)布了，如果非要問我記住了什么亮點(diǎn)，那大概就是，降價(jià)了，劉海變小了，然后就沒了……

這里是失望的X科技實(shí)驗(yàn)室。今天來聊聊，iPhone開創(chuàng)并一直在堅(jiān)持的劉海屏。

4年前誕生的這道并不優(yōu)雅的劉海，映射著蘋果這家公司首屈一指的技術(shù)實(shí)力，以及無與倫比的偏執(zhí)性格。

iPhone用戶都知道，劉海的一個(gè)重要作用，是Face ID面容解鎖，但為什么像華為Mate 40 系列，這樣支持面容解鎖的手機(jī)，就可以抹掉劉海，而iPhone卻不行呢？

帶著這個(gè)問題，我們來看下這幾代iPhone劉海上的8個(gè)主要元器件，除了前置攝像頭、揚(yáng)聲器等傳統(tǒng)元器件之外，還有點(diǎn)陣投射器、泛光照明器、紅外攝像頭這三個(gè)硬件，正是用來實(shí)現(xiàn)面容解鎖的關(guān)鍵。

在iPhone進(jìn)行面容解鎖時(shí)，首先泛光照明器發(fā)射肉眼不可見的低功率紅外光，照射用戶面部，這時(shí)紅外攝像頭會(huì)將圖像信息傳遞到處理器，來觀察屏幕前方是不是有人臉，一旦確認(rèn)屏幕前有人臉之后，點(diǎn)陣投射器就會(huì)啟動(dòng)，投射出三萬多個(gè)肉眼不可見的高功率紅外光定位點(diǎn)，當(dāng)它們打到凹凸不平的人臉上時(shí)，點(diǎn)陣會(huì)發(fā)生圖像扭曲。

這時(shí)用紅外攝像頭讀取的點(diǎn)陣圖形，和初始的點(diǎn)陣信息對(duì)比，就能得到帶有空間深度的面部信息。

這些數(shù)據(jù)會(huì)進(jìn)入蘋果的仿生芯片，和初始存入的人臉信息進(jìn)行比較，判斷是否解鎖屏幕。

而這一切，都發(fā)生在拿起iPhone的那一瞬間。從技術(shù)角度講，F(xiàn)ace ID的確是一個(gè)非?？岬膭?chuàng)新。

這套面容解鎖方案又稱為3D結(jié)構(gòu)光方案，這種方案雖然華為、OPPO也曾經(jīng)跟進(jìn)使用過，但近兩年3D結(jié)構(gòu)光基本上只有iPhone還在堅(jiān)持使用了。

那其他廠商又是怎樣進(jìn)行面容解鎖的呢？

一種方案是用普通攝像頭做2D人臉識(shí)別，這和健康碼認(rèn)證或者小區(qū)門禁認(rèn)證的基礎(chǔ)原理一樣，主要利用五官特征進(jìn)行識(shí)別，用打孔屏的那一枚前置攝像頭就可以實(shí)現(xiàn)，像華為Mate 40普通版等機(jī)型都是如此。

另一種方案是利用ToF鏡頭，這種鏡頭會(huì)先發(fā)射紅外光，并使用傳感器接收被反射回來的紅外光，傳感器通過計(jì)算光線發(fā)射和反射的時(shí)間差或相位差，計(jì)算出目標(biāo)物體的距離。

華為Mate 40 Pro藥丸屏的兩顆前置攝像頭中，就有一顆ToF鏡頭，從而實(shí)現(xiàn)了面容解鎖功能。

與剛才提到的Face ID方案做個(gè)對(duì)比，蘋果的3D結(jié)構(gòu)光是通過觀察點(diǎn)陣的扭曲來計(jì)算空間深度信息，而ToF鏡頭則是利用反射時(shí)間來計(jì)算。相比之下，F(xiàn)ace ID的優(yōu)勢(shì)在于安全性與穩(wěn)定性都相對(duì)更高，而ToF則勝在體積小，成本低。

總之，通過上面內(nèi)容可以看出，蘋果的面容解鎖方案，比別人更復(fù)雜，需要用到的元器件更多，所以蘋果只要還堅(jiān)持這套方案，劉海估計(jì)是去不掉了。

不過，這兩年每天戴口罩的iphone用戶應(yīng)該十分懷念指紋解鎖吧，那其他品牌都在使用的屏下指紋為什么蘋果一直不愿意跟進(jìn)呢？

首先2017年蘋果在iPhone X上使用面容解鎖，棄用指紋解鎖時(shí)，給出的官方理由是安全。

根據(jù)蘋果給出的數(shù)據(jù)，非機(jī)主本人用指紋解鎖打開iPhone的概率是5萬分之一，而用Face ID解鎖iPhone的概率是100萬分之一，也就是說二者在安全性上存在20倍的差距。

5萬分之一的中獎(jiǎng)概率，和100萬分之一的中獎(jiǎng)概率，有區(qū)別嗎？在庫(kù)克看來，有！

2017年底時(shí)，蘋果在官網(wǎng)上登出6條價(jià)值觀，其中之一是安全性和隱私性。雖然最近有掃描用戶相冊(cè)的相關(guān)爭(zhēng)議，但不能否認(rèn)的是，庫(kù)克擔(dān)任CEO之后，蘋果在用戶隱私方面做出的工作的確變得更多了。

進(jìn)一步說，與喬布斯相比，在某些問題表現(xiàn)得更“正確”，恰恰是庫(kù)克任下，蘋果最鮮明的特點(diǎn)。

今年是庫(kù)克上任蘋果CEO十周年，他用不算驚艷也不算太壞的iPhone 13開了頭。下一個(gè)十年，他和iPhone以及蘋果，又會(huì)走向哪里呢？讓我們拭目以待吧！

參考資料：

1.About Face ID advanced technology，蘋果官網(wǎng)，2020.2.26；

2.How Face ID Works On iPhone X，F(xiàn)orbes，2017.9.16；

3.Cyber researcher pulls public talk on hacking Apple's Face ID，Reuters，2019.1.4；

4.詳解Face ID與3D傳感技術(shù)，OFweek，2018.9.5；

5.濾光業(yè)務(wù)穩(wěn)健發(fā)展，生物識(shí)別引領(lǐng)潮流，華安證券，2021.1.4；

6.把iPhone劉?？s小，總共分幾步？，智東西，2021.9.2