去年 11 月，小米在發(fā)布第一代 MIX 手機(jī)的時(shí)候，提出了「正面全是屏幕」的「全面屏」概念，用來描述手機(jī)正面超高的屏占比。之后，全面屏這個(gè)名詞逐漸被手機(jī)行業(yè)的從業(yè)人員和普通消費(fèi)者所接受，廣泛地用來描述那些采用較長(zhǎng)比例的屏幕面板（通常在 18：9 左右）同時(shí)屏占比較高的手機(jī)。

到了今年下半年，隨著三星 Galaxy Note8、小米 MIX 2、iPhone X、vivo X20 等產(chǎn)品的推出，全面屏已經(jīng)儼然成為了手機(jī)行業(yè)里最熱門的詞匯。

不過全面屏在為用戶帶來更加優(yōu)秀的視覺體驗(yàn)的同時(shí)，也帶來了一個(gè)問題：手機(jī)無法采用前置指紋。

全面屏和指紋識(shí)別的矛盾

2013 年 9 月，蘋果在 iPhone 5s 上首次搭載了前置按壓式的指紋識(shí)別方案。之后的幾年里，位于屏幕面板下方的前置指紋識(shí)別逐漸成為了智能手機(jī)的「標(biāo)配」，目前除了少數(shù)產(chǎn)品在使用后置指紋以及一直采用側(cè)面指紋的索尼，目前絕大多數(shù)智能手機(jī)采用的都是前置指紋識(shí)別方案。

不過到了全面屏手機(jī)時(shí)代，為了在尺寸基本保持不變的情況下「塞」進(jìn)去更大更長(zhǎng)的屏幕，手機(jī)廠商需要通過大幅度縮減手機(jī)上下邊框的方式來提高屏占比，這就導(dǎo)致手機(jī)的「下巴」部分沒有足夠的空間來增加前置指紋模塊。

夏普 AQUOS S2

當(dāng)然，非要全面屏上強(qiáng)行加前置指紋也不是不可以，但做出來基本就是夏普 S2 這個(gè)樣子，正面指紋是有了，但「下巴」也長(zhǎng)了，降低了屏占比，讓手機(jī)的前面板看上去不那么「全面」。除了夏普 S2 這一款產(chǎn)品，目前還沒有那家廠商選擇在全面屏手機(jī)上「硬上」前置指紋。

索尼 Xperia XZ Premium

至于不少手機(jī)愛好者念念不忘的側(cè)面指紋，由于體積和厚度的限制，也基本上和全面屏手機(jī)無緣。根據(jù)我們得到的消息，目前唯一在使用側(cè)面指紋的索尼，在明年的全面屏手機(jī)上也極有可能放棄側(cè)面指紋方案。

折騰了一圈，在現(xiàn)有的技術(shù)下，想要在全面屏手機(jī)搭載指紋識(shí)別，就只剩下后置指紋這一條路可以走了，而后置指紋也不出意外地成為了目前絕大多數(shù)全面屏手機(jī)的選擇，雖然很多用戶并不喜歡后置指紋。

其實(shí)，原本將指紋識(shí)別模塊置于屏幕下方的屏下指紋本應(yīng)該是全面屏?xí)r代最完美、最無縫的指紋識(shí)別方案。

不過遺憾的是，無論是匯頂科技、Synaptics、蘋果（來自 2012 年收購(gòu)的 AuthenTic）為代表的光學(xué)指紋方案（原理類似于我們生活中常見的考勤機(jī)、門禁），還是高通主導(dǎo)的超聲波屏下指紋方案，在現(xiàn)階段都停留在「PPT」或者原型機(jī)的 demo 階段，沒有任何一家的方案可以量產(chǎn)。此外，隨著蘋果在 iPhone X 上放棄了的光學(xué)指紋，屏下指紋的前景變得更加撲朔迷離。

未來的全面屏手機(jī)只能采用后置指紋嗎？

技術(shù)的演進(jìn)是無止盡，全面屏關(guān)掉了正面指紋這扇門，但打開了另外一個(gè)窗戶——人臉識(shí)別。

人臉識(shí)別在手機(jī)上并不是什么新鮮事物。早在 2011 年發(fā)布的 Android 4.0 中，Google 就在 Android 系統(tǒng)中集成了原生的人臉識(shí)別解鎖功能，并在隨后的 Android 5.0 中對(duì)這個(gè)功能進(jìn)行了大量的優(yōu)化。不過無論是解鎖的速度、成功率還是安全性，Android 原生的人臉識(shí)別解鎖都不太靠譜，基本上是一個(gè)「逗你玩」的小功能。

在全面屏手機(jī)上，第一個(gè)在人臉識(shí)別上做嘗試的是三星。

在今年三月發(fā)布的 Galaxy S8/S8+，三星提供了多達(dá)三種生物解鎖方式：后置指紋、前置虹膜以及人臉識(shí)別。

雖然同樣基于前置攝像頭，但相比起以往不少手機(jī)「實(shí)驗(yàn)性」的人臉識(shí)別功能，三星 Galaxy S8/S8+ 人臉識(shí)別在速度上有了明顯的提高，很多時(shí)候可以直接「秒解」。

不過 Galaxy S8/S8+ 的人臉識(shí)別體驗(yàn)依然不夠完善，主要問題是對(duì)識(shí)別時(shí)的角度和光線的要求較高，如果識(shí)別時(shí)的角度和錄入時(shí)不一致，或者光線反差較大，就會(huì)有不小的概率無法解鎖。在安全性上，Galaxy S8/S8+ 也還有不小的提升空間。雖然不至于隨便用一張自拍照就能騙過手機(jī)，但用戶通過使用照片甚至是另一部手機(jī)屏幕上的自拍，在不少時(shí)候依然可以騙過手機(jī)，成功解鎖手機(jī)。

但和很多新功能一樣，技術(shù)的進(jìn)步可以迅速地彌補(bǔ)體驗(yàn)上的缺陷，手機(jī)人臉識(shí)別也是如此，這里我們有必要提到一部非全面屏手機(jī)——小米 Note 3。

和前置指紋同樣快的人臉識(shí)別

小米 Note 3 是小米在 9 月 11 日的發(fā)布會(huì)上和 MIX 2 同時(shí)發(fā)布的新品，它并沒有采用 MIX 2 那樣的全面屏設(shè)計(jì)，而是采用了常規(guī)的前置指紋識(shí)別，不過除此之外，小米 Note 3 還提供了人臉識(shí)別功能。

有意思的是，小米 Note 3 上這個(gè)看上去似乎沒那么起眼的「附加」功能，卻把人臉識(shí)別的體驗(yàn)帶到了另外一個(gè)層次。

相比三星在 S8/S8+ 采用的人臉識(shí)別功能，小米 Note 3 有幾個(gè)明顯的改進(jìn)。

第一是對(duì)距離和角度的要求更低。使用小米 Note 3 的人臉識(shí)別時(shí)，基本只要人臉在前置攝像頭的拍攝范圍內(nèi)，同時(shí)外界的光線沒有很差，小米 Note 3 基本都可以做到「秒解」，這意味著用戶在使用時(shí)基本不用考慮姿勢(shì)的問題，明顯提高了人臉解鎖的成功率。

第二是暗光下的優(yōu)化。在外界光線較差的情況下，小米 Note 3 可以通過屏幕的光線對(duì)人臉進(jìn)行補(bǔ)光，完成人臉的識(shí)別，當(dāng)然，這時(shí)候識(shí)別的成功率和速度會(huì)有明顯的下滑。

第三是更安全。雖然依然是基于 2D 的圖像數(shù)據(jù)，但小米 Note 3 通過算法上的調(diào)整可以對(duì)解鎖對(duì)象進(jìn)行判斷，比如說在錄入人臉數(shù)據(jù)時(shí)，使用手機(jī)屏幕上的自拍以及普通的照片是無法進(jìn)行錄入的，解鎖時(shí)自然也無法用自拍照或照片來破解，此外，小米 Note 3 還可以識(shí)別眼睛的狀態(tài)，只有睜開眼的時(shí)候才可以解鎖，在閉眼時(shí)是無法解鎖。

這些改進(jìn)疊加在一起，讓小米 Note 3 人臉識(shí)別的可用性有了明顯的提升。對(duì)于那些安全性上沒有特別高要求的用戶，無論是識(shí)別速度還是識(shí)別的成功率，小米 Note 3 上人臉識(shí)別解鎖手機(jī)的體驗(yàn)在大部分場(chǎng)景下已經(jīng)可以媲美傳統(tǒng)的前置指紋解鎖。套用現(xiàn)在挺流行的數(shù)字命名法，三星 Galaxy S8/S8+ 是「人臉識(shí)別 1.0」，小米 Note 3 可以說是做到了「人臉識(shí)別 2.0」。

更加值得一提的是，而是和三星 S8/S8+ 的人臉識(shí)別一樣，小米 Note 3 的「人臉識(shí)別 2.0」也不需要任何額外的硬件，而是完全依靠傳統(tǒng)的前置攝像頭進(jìn)行人臉數(shù)據(jù)的采集和識(shí)別。之所以會(huì)在體驗(yàn)上有如此大的差別，靠的是算法上的改良，小米 Note 3 的人臉識(shí)別采用的是國(guó)內(nèi)曠視科技旗下的 Face++ 視覺服務(wù)平臺(tái)提供的方案，其背后是基于深度學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的發(fā)展（又是一個(gè)被人工智能所影響和改變的領(lǐng)域）。

對(duì)手機(jī)廠商來說，這意味著在可以在不增加硬件研發(fā)和制造成本的前提下，為手機(jī)增加一個(gè)非常實(shí)用（尤其是對(duì)沒有前置指紋的全面屏手機(jī)來說）的功能。根據(jù)我們的了解，除了小米 Note 3，未來一段時(shí)間里，會(huì)有多款手機(jī)采用基于國(guó)內(nèi) AI 公司的人臉識(shí)別方案，其中包括了剛剛發(fā)布的全面屏手機(jī) vivo X20，它的技術(shù)同樣來自 Face++。而對(duì)用戶來說，優(yōu)秀的人臉識(shí)別功能意味著在使用全面屏手機(jī)，可以不需要習(xí)慣后置指紋。

不過另一方面，由于這種基于前置攝像頭采集的人臉識(shí)別在安全性上相比傳統(tǒng)指紋還有所差距，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)安全級(jí)別要求更高的支付驗(yàn)證，后置指紋依然會(huì)繼續(xù)存在于全面屏手機(jī)上，和前置人臉識(shí)別共同成為未來一段時(shí)間 Android 全面屏手機(jī)的「標(biāo)配」。

3D 人臉識(shí)別：取代指紋識(shí)別的終極形態(tài)

算法上的進(jìn)步讓基于前置攝像頭的人臉識(shí)別體驗(yàn)獲得了絕大的改進(jìn)，讓人臉識(shí)別具備了在部分場(chǎng)景下取代指紋識(shí)別的能力，不過人臉識(shí)別想要更進(jìn)一步，去完全取代指紋識(shí)別的話，還需要彌補(bǔ)兩個(gè)方面的缺陷：第一是暗光以及黑暗環(huán)境下的解鎖，第二是提高安全系數(shù)，做到指紋級(jí)別的安全。

做到第一點(diǎn)并不困難，加一個(gè)紅外攝像頭就行了，至于第二點(diǎn)，蘋果在 iPhone X 上已經(jīng)拿出了解決方案——Face ID。

相比上面提到的基于前置攝像頭 2D 平面數(shù)據(jù)的人臉識(shí)別，F(xiàn)ace ID 最大的區(qū)別是多了增加了深度數(shù)據(jù)。iPhone X 額頭上的「齊劉海」部分包含了蘋果自己研發(fā)的原深感攝像頭模組，可以通過類似 Kinect 的散斑結(jié)構(gòu)光方案，獲取深度數(shù)據(jù)，從而構(gòu)建出人臉的 3D 模型，配合對(duì)應(yīng)的算法，可以從根本上杜絕了使用 2D 的圖像或視頻進(jìn)行解鎖的可能性，大大提高了安全性（蘋果的表示誤識(shí)別率只有百萬分之一）。

由于 iPhone X 還需要一個(gè)多月才會(huì)上市，我們現(xiàn)在還無法獲知 Face ID 的實(shí)際體驗(yàn)究竟如何。不過考慮到蘋果以往在新技術(shù)上穩(wěn)妥的策略（不真正做好基本不會(huì)拿出來用），F(xiàn)ace ID 的解鎖體驗(yàn)應(yīng)該至少不會(huì)比 Touch ID 有明顯的落差。至于安全性，考慮到蘋果已經(jīng)允許 Face ID 用于 Apple Pay 支付，足以證明它的安全性不是問題，畢竟在支付安全這方面，沒有哪家廠商敢「玩火」。

Animoji

此外，有了人臉的 3D 數(shù)據(jù)，iPhone X 還可以實(shí)現(xiàn)一些實(shí)用的功能，比如自拍時(shí)的背景虛化、更高級(jí)別的人像美顏以及 Animoji 這樣的實(shí)時(shí)的臉部行為捕捉，這也是 3D 人臉識(shí)別相較于只能做對(duì)錯(cuò)識(shí)別的傳統(tǒng)指紋識(shí)別的一個(gè)優(yōu)勢(shì)。

由于 Face ID 這種 3D 人臉解鎖的硬件方案較為復(fù)雜且成本高，算法也不容易做，安卓陣營(yíng)短期內(nèi)很難跟進(jìn)。根據(jù)我們的了解，安卓陣營(yíng)最快也需要等到明年下半年才可能有旗艦機(jī)采用類似 Face ID 的 3D 人臉識(shí)別技術(shù)，在中低端手機(jī)中普及需要更久。

不過真到了 3D 人臉識(shí)別技術(shù)開始在 Android 手機(jī)中普及的時(shí)候，可能也就意味著傳統(tǒng)指紋識(shí)別在智能手機(jī)中會(huì)走向「末路」，畢竟當(dāng)人臉識(shí)別可以做到和指紋一樣方便、一樣安全（甚至更安全）并且還能提供其他附加功能的時(shí)候，我們?yōu)槭裁催€需要指紋識(shí)別？

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