
手机
短焦指纹采用光学成像技术,将微型摄像头嵌入手机屏幕,用于捕捉指纹图像。解锁时,用户只需轻触屏幕,摄像头即可识别指纹,快速完成解锁操作,方便又安全。超薄屏下指纹采用超声波技术,将传感器嵌于屏幕下方。解锁时,它利用超声波捕捉指纹图像。用户只需轻触屏幕指定区域,系统便会快速识别指纹,从而实现便捷安全的解锁操作体验。短焦指纹解锁速度快,仅0.2秒即可完成,超薄屏下指纹稍慢,约需0.3秒。短焦指纹误识率低,几乎无误判;而超薄屏下指纹误识率略高,可能偶尔出现误判。不过,超薄屏下指纹适用范围更广,即使手指潮湿或佩戴手套也能使用,而短焦指纹要求手指干燥才能正常工作。两种指纹解锁方案成本存在差异。短焦指纹成本较低,只需在屏幕上嵌入微型摄像头即可实现。而超薄屏下指纹成本较高,不仅需要在屏幕下方加入超声波传感器,还对技术提出了更高要求。早期各品牌旗舰机多采用短焦指纹,当时竞争主要集中在影像、屏幕和快充领域。随着内卷加剧,才逐渐发展出超薄光学指纹等精细技术。
上图:左侧为一加Ace 2 Pro(2003年8月发布),右侧为一加7 Pro(2019年5月发布)。四年时间差,凸显手机行业内卷式发展。从早期硬件性能堆叠、价格比拼,到充电速度与屏幕质量的竞争,如今已转变为软件交互体验的较量,硬件竞争逐渐向软件转移。

屏幕
手机是我们每天都会用到的设备,解锁是使用频率最高的操作之一。除了iphone依靠Face ID,大多数安卓机都采用指纹解锁。对于指纹解锁而言,除了速度与准确率,指纹识别模块的位置也直接影响体验。如果指纹区域设计得过低,使用时会感到非常不便。
大多数人平时关注解锁速度和灵敏度,却很少留意解锁时的实际体验。一加Ace2 Pro采用以往仅见于旗舰机的超薄光学屏幕指纹技术,将光学指纹模块上移2厘米。相比普通短焦指纹,这种设计让大拇指在解锁时的位置更自然舒适,无需刻意下压,从而大幅提升使用感受,带来更贴心的体验。
我也买了一加Ace2 Pro,它不仅采用了超薄光学指纹,还解决了湿手触屏失灵的问题。「雨水触控」技术真的很棒!以前洗手后或手出汗时直接用手机,总会遇到屏幕漂移、触控失灵等情况,现在这些问题终于得到改善了。
一加Ace2 Pro通过定制的屏幕芯片,配合三大核心触控算法——「空域卷积滤波」、「自电容」和「单连通域单指」,能够智能区分手指触控与水渍干扰。该技术可以精准还原手指信号,屏蔽水的影响,从而实现湿手状态下对屏幕的正常操作。这样一来,用户在玩游戏时手汗过多或户外使用时屏幕被雨水打湿,都不再担心触控失效的问题。此外,一加Ace2 Pro还采用了超薄光学指纹方案,进一步优化了湿手场景下的体验。这些细节上的升级,充分展现了产品在用户体验方面的用心与实力。如今,许多旗舰手机仍保留短焦指纹技术,这是为何?需要注意的是,一加Ace2 Pro并非一加当前的顶级旗舰,目前一加真正的旗舰机型仍为一加11。这一现象值得思考。
屏幕指纹识别如今常与短焦、超薄和超声波三个概念联系在一起。短焦与超薄属于光学指纹方案,应用更广泛;而超声波方案目前仅见于三星、魅族、vivo及iQOO的部分旗舰机型。由于早期超声波技术不够成熟,其发展受到一定限制。
光学指纹技术历经多代发展,如今已迈入全新阶段。超薄屏下光学指纹方案首次应用于小米 CC9 Pro,其采用全球首款超薄屏下光学指纹模组,厚度仅为传统模组的约1/10。传统屏下光学指纹模组体积较大,占用了手机内部宝贵空间,通常只能与电池错位排列。而超薄屏下光学指纹模组几乎可忽略厚度,能够直接叠放于电池与屏幕之间,从而为更大容量的电池腾出更多空间。过去,传统模组需尽量靠近屏幕下方以留出电池空间,这也是近年来随着手机电池增大,短焦指纹模组被迫移至屏幕底部的原因。这种设计导致用户用拇指解锁时不够便捷,被广泛诟病。超薄方案有效解决了这一问题,提升了用户体验。
超薄光学屏幕指纹推出后,迅速被各大厂商采纳。小米10系列、OPPO Find X2系列、华为P40系列以及一加8系列纷纷弃用短焦指纹,转而采用超薄指纹方案。同一时期,超声波指纹也实现了量产,2019年2月发布的三星S20系列首发搭载了高通的超声波屏下指纹技术。然而,当时该技术的模组位置偏低,解锁速度表现平平,因此国内手机厂商并未跟进,而是在年底选择了转向性能更优的超薄光学指纹方案。
目前,智能手机的屏幕指纹技术主要分为高通的超声波指纹和汇顶的光学指纹(包括超薄和短焦方案)。从成本上看,超声波指纹最贵,其次是超薄指纹,而短焦指纹相对便宜。尽管超薄指纹的成本比短焦高出四倍,但许多曾经采用超薄指纹的机型,如今已转向短焦指纹。例如,华为 P40 系列、小米 10 和 11 曾使用超薄指纹,而到 P60 系列、小米 12 和 13 时则改用短焦指纹。虽然短焦指纹在解锁速度上表现不错,但由于电池容量增大,指纹模组被挤压到屏幕底部,导致解锁体验有所下降。因此,尽管超声波和超薄指纹性能更优,但从成本和实际应用来看,光学短焦指纹仍是当前主流选择。可以肯定地一方面出于成本考虑,商人追求产品利润、公司市值和股东回报;另一方面则是电池增大所致。
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