三大指纹识别技术对比，屏下指纹缺乏安全性，超声波指纹解锁慢？

1. 三大指纹识别技术对比，屏下指纹缺乏安全性，超声波指纹解锁慢？

 
   目前智能手机主流的三大指纹识别技术分别是：电容指纹，光学指纹和超声波指纹。目前绝大部分的屏下指纹都采用的光学指纹，后置或前置的实体指纹一般采用电容指纹，三星S10系列等少部分手机采用超声波指纹识别。这三种指纹识别对比起来谁更好呢？还要从其原理来分析。
   
   电容式指纹模块是利用指纹与导电的皮下电解液形成电场，手指纹路的高低起伏会导致二者之间的压差出现不同的变化，因此可实现准确的指纹数据扫描。这种指纹识别方式比较通用，对环境要求比较弱，只要有指纹就能录入识别，更重要的是这种指纹识别的元器件对空间占用比较小，所以到现在依然还有使用实体指纹识别的手机。
   
   不过虽然说占用的空间比较小，但对于现在的全面屏手机而言识别区域还是太占屏幕空间了。所以现在很多手机都将实体的指纹识别区域移到了背部或者侧面，例如努比亚 X采用侧边指纹识别，荣耀V20依然使用背部指纹识别。
   电容指纹识别速度和识别率在三个种类里是最快最精准的，安全性也仅次于超声波指纹。
   
   现在看来屏幕指纹识别技术非常具有 科技 感，其实早在很多年前就开始使用了。不过一开始并没有使用在手机上，而是打卡机或者门禁机器上，这一类就采用的光学指纹识别技术。
   
   主要是利用光的折射和反射原理，将手指放在光学镜片上，手指在光的照射下由于纹路不同反射的角度和明暗也不同，再用棱镜将其投射在手机内部的传感器上形成图像信息记录下来。第二次识别的时候就会提取图像信息看看是否匹配。
   
   说到底光学指纹识别和2D的人脸识别是相同的技术，相当于用相机把指纹的纹路拍下来变成数据，然后每次识别解锁的时候都对比看看是不是和照片上一样的。因此和电容指纹对比起来安全性就要稍微弱一些，因为你可以用指纹的照片来骗过屏幕指纹识别。
   
   不过由于现在的屏幕指纹已经更迭到第七代，在安全方面的因素也考虑得很周全，有很多屏下指纹识别技术都会带有指纹检测，判断是贴纸还是真的指纹。但总体来说安全性在三种指纹识别里是最低的，解锁速度和识别率仅次于电容指纹。
   超声波指纹识别与电容式、光学式指纹都不同，因为超声波具有穿透性，利用指纹模组发出的特定频率的超声波扫描手指，因为指纹表面凹凸不平，所以能够建立一个3D指纹的模型。对手指表面的清洁程度不用太在意。由于较强的穿透性，可以穿透金属、玻璃等常用手机材质，因此对手机外观方面也不会有太多限制。 
   
   早在2015年的MWC展会上，高通发布了Sense ID 3D超声波指纹识别技术。小米5S、三星S10、荣耀部分机型都搭载的超声波指纹识别技术。超声波指纹识别比电容式指纹兼容更多的使用环境，vivo手机曾经用超声波指纹识别在水下解锁，然后拍照。搭配三星S10的IP68防水，在水下使用也没问题。
   
   由于声波的穿透特性，这种指纹识别方式可以进行活体检测，手机可以判断这个指纹是否来自有生命的人体，并且声波构建的是一个3D指纹模型，所以安全性能甚至可以达到3D人脸识别的精准度。不过这种识别模式往往需要较大的数据处理能力，所以超声波指纹识别一般识别速度都比较慢。
   
   目前来看，几种指纹识别各有优势，经典的电容式指纹解锁速度快、识别率高、成本低、安全性较高，但比较影响全面屏手机的外观。屏幕光学指纹的解锁速度、精度、安全性都还有所欠缺，不过更具有 科技 感，也有发展性。超声波虽然安全性最高，但实际使用起来还是不太方便。
   你认为哪种指纹识别更好呢？欢迎留言讨论。
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2. 超声波指纹识别的优势

超声波指纹技术与基于电容式触摸屏的指纹技术相比具有诸多独特优势，包括能够穿透由玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料制成的智能手机外壳进行扫描。这种独一无二的优势为Qualcomm Technologies的OEM客户设计新一代优雅、创新和差异化的终端提供了灵活性。此外，用户体验的提升体现在扫描能够不受手指上可能存在的污物影响，例如汗水、护手霜或凝露等，从而提供一种更稳定、更精确的认证方法。此外，QTI基于超声波的解决方案利用声波直接穿过皮肤表层，识别出当前基于电容式触摸屏的指纹技术无法识别出的三维细节和独特指纹特征，包括指纹脊线和汗毛孔等。这样能够产生细节丰富，难于仿制的指纹表面图。

3. 超声波屏下指纹识别更快、更好用吗？

   
     vivo 发布市面第一款量产的屏下指纹识别手机，X20 Plus（屏幕指纹版）后的三年时间里，「屏下指纹」已成为了各大厂商旗舰，甚至是中端、入门 OLED 机型的标配。  
     
     iPhone 5s 带起手机的指纹识别技术发展至今，已诞生了三种不同的主流解决方案，一是电容、二是光学，三是超声波。  
     
     
      01   
       电容式指纹识别技术    
     
     跟 iPhone 5s 一同诞生的 TouchID，用的是「电容式指纹识别」技术，内部含有电容器、压力感应和热感应等传感器。  
     
       （图片 pinho / unsplash） 
     
     简单来说，压力感应传感器在感知到压力时，会调动电容器用来对指纹进行扫描，利用指腹纹理的细微凹凸落差产生的电势差识别指纹，进而形成指纹灰度影像，再跟事前录好的指纹库数据进行比对匹配，就能完成识别，其中的热感应传感器主要是用来判定活体特征。  
     
     不过在 OLED 全面屏时代，「电容式指纹识别」技术的组件难以跟 OLED 面板融合，于是「光学式指纹识别」技术正式登上手机指纹识别的 历史 舞台，不，应该算是「重返舞台」。  
     
     
      02   
       光学式指纹识别技术    
     
     说是「重返舞台」，是因为「光学式指纹识别」并不算是什么新鲜的技术了，它其实早于电容式，光学式指纹识别早早地存在于各大公司的指纹考勤机、门禁机上。  
     
        
     基本原理很简单，就是直接给手指指腹打上一束（可见）光，照亮指纹并由下方的图像传感器（如 CMOS、CCD）接收，直接记录下指纹的灰度影像来直接进行数据比对。  
     
         使用光学式指纹识别的 vivo X60 Pro+ 与 OPPO Find X2 Pro 
     
     相比起电容式，光学式指纹识别的结构其实更简单，识别模块能很自然地隐藏在 OLED 面板之下，在 OLED 像素之间捕获到指纹信息，另外，自发光的 OLED 面板天然地就是个指纹识别的光源，指纹识别时 OLED 特定区域亮起就能直接给识别模块提供光源，开始识别。  
     
     这种实现屏下指纹识别的方法成本相对简单经济，是当今最主流、且较为成熟的一种屏下指纹识别方式。  
     
     此外，还有另一种更先进的屏下指纹识别技术 —— 超声波式指纹识别。  
     
     
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       超声波式指纹识别技术    
     
     超声波式指纹识别技术，顾名思义就是利用超声波作为采集媒介的指纹识别技术啦。  
     
         使用超声波式指纹识别的魅族 18 Pro 
     
     利用超声波来扫描捕捉指腹纹理，再进行建模、比对和分析，实现指纹识别。超声波具有一定的穿透性，能穿透 OLED 面板和屏幕外玻璃，因此不仅适合于普通实体的指纹识别模块上，也适合作为屏下指纹识别。  
     
     高通就很热衷于超声波式指纹识别，魅族 18 和魅族 18 Pro 是最新一款采用超声波屏下指纹识别技术的机型，它的识别准确率之高、识别速度之快，直接击破了我对「屏下指纹 = 慢」的刻板印象，蜻蜓点水般触摸一下指纹区域就能迅速完成识别并解锁（当然前提要保证接触面积），完全可以跟市面上最快的独立式指纹识别模块媲美。  
     
         魅族 18 Pro（超声波） 
     
         三星 Galaxy S21（超声波） 
     
         OPPO Find X2 Pro（光学） 
     
         vivo X60 Pro+（光学） 
     
     除了魅族，三星也是超声波式指纹识别的拥趸，最新的 Galaxy S21 指纹解锁准确率也挺高，速度也挺快，但还是要比魅族 18 慢那么一丢丢。  
     
         使用超声波式指纹识别的三星 Galaxy S21 
     
     前面提到超声波具有一定的穿透性，而超声波指纹识别率基本不受水影响，即使是湿手，也能轻易解锁。  
     
     其实近年来，不少采用光学式指纹识别也对湿水指纹识别进行了优化，湿手识别率是上去了，但速度会比干指纹要慢些。  
     
     
       快，但不全等于更好用    
     
     光学和超声波，这两种指纹识别技术如果类比脸部识别技术，光学式好比普通的单摄像头脸部识别，超声波识别好比 3D 结构光识别的 FaceID，它们的优缺点也比较相似，光学识别需要外部光源，OLED 屏幕会在手指放下的一刻会亮起强光，这在昏暗的夜间体验可不算太友好；而超声波识别的精度相对较高，更安全，速度也更快些。  
     
         三星 Galaxy S21 / 魅族 18 Pro / OPPO Find X2 Pro / vivo X60 Pro+ 
     
     但快归快，体验上的好坏除了技术上的先天优势，还得看各家厂商的调教和设计，以及方案供应商的技术成熟度，例如，即使硬件做得再好，识别率再高，落实到具体机型，如果识别区域太过靠底，单手操作体验也不太友好。  
     
        
     超声波指纹识别有个最大的天敌，那就是「保护膜」，特别是较厚实的钢化膜。超声波虽然有穿透性，但遇到较厚、密度较大的物体时会很难穿过。  
     
     这里我们来做了个试验，选来了一张实测厚度为 0.439mm 的钢化膜，分别贴在三星 Galaxy S21、魅族 18 Pro，以及 OPPO Find X2 Pro 和 vivo X60 Pro+ 的屏幕指纹识别区域。  
     
         贴钢化膜后的三星 Galaxy S21 和魅族 18 Pro 无法正常录入指纹 
     
         贴钢化膜后的 OPPO Find X2 Pro 和 vivo X60 Pro+ 正常录入指纹 
     
     无论手指再怎么用力贴近屏幕，采用超声波式的魅族 18 Pro 和三星 Galaxy S21 都是完全无法正常采集到指纹信息的；而同样的膜贴在光学式指纹识别的 vivo X60 Pro+ 和 OPPO Find X2 Pro 的屏幕上，识别速度虽有打折，但至少是可以准确识别。  
     
     三星在初次使用这项技术的 Galaxy S10 身上，也因此开始在出厂标配了一张厚度适合的软质膜。而魅族 18 Pro 的超声波指纹识别精度、速度，以及位置的设计都让我非常满意，但想吐槽的是出厂配备的软膜质感真的有些廉价。  
     
     所以说采用超声波屏下指纹识别的机型想要用上指纹识别，就基本是告别钢化膜，甚至是较厚的软膜了。  
     
      撰文 / Chillwim   
      摄影 / Chillwim    
      视觉 / 66   

4. 超声波指纹识别技术是个什么鬼

9月27日下午，小米秋季新品发布会正式召开。本次发布会的最大亮点莫过于万众期待的旗舰手机——小米5s发布，该机除了使用顶尖的配置，还加入了超声波指纹识别、超感光相机等黑科技，售价方面是1999元起。同场发布的还有2299元起的小米5s Plus。
从设计上来看，小米5s看上去就像是一台经过了金属拉丝的iPhone 6s。小米5s提供四种配色，提供玫瑰金、金色、银色、深灰色四种配色，正面使用2.5d弧面玻璃，背面均使用金属机身打造。雷军特别提到和小米5最大的不同是，小米5s又重新回归了金属机身是因为陶瓷机身工艺难度太大。
先看看配置总览，小米5s配备了5.15英寸1080p屏幕，内核搭载高通骁龙821处理器，3GB/4GB内存，存储空间有64GB、128GB版本；提供1200万后置摄像头，400万前置摄像头，电池容量为3200mAh（支持快充），具备Type-C接口、双卡双待，新一代UFS2.0高速闪存，支持4G+，全功能NFC等功能。
除了这些常规配置，雷军这次为小米5s着重介绍了两项新的黑科技
首先是无孔式超声波指纹识别。这种指纹技术无需在前面板玻璃上开孔，采用完整的一体化无缝式面板。通过超声波扫描，识别指纹独特3D特征，特有10000个微震传感器探测。因此用户在使用时，直接按在玻璃即可进行识别。而为了让用户找到指纹识别的位置，小米5s还是做了一个类似home键的凹槽。
第二项是拍照方面的超感光相机。雷军解释了因为相机感光元件面积越大，成像质量越好。小米5s采用1/2.3英寸的感光元件，尺寸堪比卡片相机。传感器是索尼IMX378，单像素进光量比iPhone 6s Plus 大61%。因为进光量的提升，即使在逆光和暗光下，表现依然出色。
售价方面，雷军笑说小米维持了优良传统，3GB+64GB版本1999元，4GB+128GB版本2299元。另外，同场还有5.7英寸1080p屏幕的小米5s Plus亮相。配置方面，同样搭载高通骁龙821处理器，电池提升为3800mAh（支持快充）。而摄像头更升级到双1300万像素摄像头，两个镜头可以单独使用，也可以同时工作。
用的黑白传感器，拍出更高品质的黑白照片。特别注意的是，指纹识别还是后置，并没有采用最新的超声波指纹。4GB+64GB版本售价2299元，6GB+128GB版本售价2599元。
两款产品会在9月29日在小米官网、线下的小米之家都会同步发售。另外小米还和京东合作，过去一个月的小米新品，都会在29日

5. 超声波指纹识别与传统的指纹识别有区别吗

　　指纹识别技术属于人工智能学科中的模式识别。模式识别是指对表征事物或现象的各种形式的(数值的、文字的和逻辑关系的)信息进行处理和分析。下面是我收集整理的超声波指纹识别与传统的指纹识别有区别吗，仅供参考，欢迎大家阅读。
 
 　　第一：据了解，超声波指纹识别，是高通在2015移动世界大会(MWC 2015)上，宣布的一项3D指纹技术(亦称超声波Sense ID)。
 
 　　第二：它与苹果Touch ID和三星Galaxy S6所使用的电容式传感器不同，它采用了超声波来扫描指纹，与传统的指纹识别方式相比，该技术的另一个优势，就是无需直接接触。
 
 　　第三：按压电容传感器做出的`是二维指纹图像，而超声波扫描可以对指纹进行更深入的分析采样，甚至能渗透到皮肤表面之下识别出指纹独特的3D特征。
 
 　　第四：它最大的特色在于，不需要电容传感器或者按钮，可以隐藏于多种材质表面之下，比如玻璃、塑料甚至金属。同时，扫描指纹的精度也不受手指污垢、油脂以及汗水的影响，这一点是苹果Touch ID无法做到的。
 
 　　第五：设备生产商就无需考虑指纹阅读器在平板或手机上的位置，也就是说，使用这项技术时(当然前提是使用高通的处理器)，手机厂商可以把指纹识别做得更加灵活，比如放到手机屏幕上、边框上等，进一步提升屏占比。

6. 界读丨明明比光学指纹强，超声波指纹解锁为何遇冷？

 欧界报道：
   智能手机的 科技 含量极高，每一次更新迭代都伴随着组件 科技 的迅速升级，每一次的升级都在不断完善手机的整体使用体验。举个例子，手机屏幕从60Hz到120Hz的进步，极大地增强了 游戏 体验和日常使用体验。新技术的出现淘汰旧有技术，是事物发展的一般规律。但有一项技术仿佛一直例外。
      4月11日，vivo发布折叠屏新机vivo X Fold，其中一个焦点就是内外屏都使用了超声波指纹识别技术。自iQOO 9 Pro之后，超声波指纹识别技术重新进入大众视野，指纹识别领域，超声波指纹指纹识别技术无疑就是那个新兴技术。
   手机的指纹识别解锁技术大体上分为两种，光学识别和超声波识别。光学识别的原理是，当用户使用录入手指按压屏幕时，屏下短焦镜头会进行拍照，然后手机自动将照片同手机保存数据进行对比，如若无误，则解锁成功;而超声波指纹解锁则更加高级:基于3D图像技术，通过发送超声波扫描用户手指，鉴于每个人的指纹都是特定的，以此来建立3D图像进行比对，达到解锁的目的。
      超声波指纹对比光学指纹解锁，优势更加明显:
   首先就是光学指纹的应用场景对比超声波指纹解锁较为狭窄，湿手脏手情况下通常错误率高;其次是破解难度小，光学指纹是给予2D图像解锁，破解难度小，影响用户使用安全性;第三是占用面积大，手机元件本来就精密复杂，还得在屏幕下方安装硬币大小的短焦镜头，对手机空间设计是一个挑战。
   但目前国内手机厂商对超声波指纹解锁普遍并不感冒，哪怕超声波指纹技术明显优于光学指纹技术，原因何在?
   最关键的依旧是成本问题。为了跟上苹果的大部队，并且实现差异化优势。安卓手机普遍在屏幕、芯片、电池、摄像上投入越来越大，制造手机成本越来越高。超声波指纹解锁技术由高通提供解决方案，并且由于是新技术，售价自然不菲。为了控制成本，形成价格优势，国内手机厂商只能退而求其次，选择成本更加低廉的光学指纹解锁技术。
      当然，国内手机厂商也在积极试行超声波指纹解锁技术。在最新发布的荣耀 Magic 4系列海外版上，就支持超声波指纹解锁技术，考虑到最低899欧元的起售价格，荣耀方面的成本控制要求要宽松许多，搭载更高成本的新技术，也是一次有益尝试。
   超声波指纹解锁技术的普及，需要在成本和体验上保持平衡，对国内手机厂商来说是一个比较大的考验。希望这项新技术能早日同消费者见面!
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7. 屏幕指纹的解锁有技术上的缺陷吗？

8. 光学指纹和超声波指纹解锁有什么区别？