iPhone 8無解之謎：指紋識別非后置不可？

此前有消息稱蘋果iPhone 8將采用一種新的屏幕技術，但是沒有人討論過這種新的屏幕技術導到底是什么樣的，蘋果需要對屏幕做出怎樣的改變，才能夠讓Touch ID留在iPhone的正面，而不是因為無法整合到無邊框屏幕中而被放到機身背面。

iPhone 8很有可能使用OLED屏幕，這不僅僅是為了提升電池續航，還因為其他相關技術。自iPhone5s整合Touch ID以來，蘋果的指紋傳感技術可以說是一直處于行業領先水平的。

如果使用OLED屏幕技術，而且想將Touch ID繼續留在機身正面的話，蘋果就需要對著Touch ID這項技術進行更改。那么蘋果應該怎么改呢？

Touch ID傳感器實際上由三個主要部件組成：激光切割的藍寶石水晶片、不銹鋼環和一枚電容傳感器。別看這些組件似乎很普通，實際上每部分都有它自己獨特的功能。

藍寶石水晶片不僅可以保護它下方脆弱的傳感器，同時還充當透鏡幫助傳感器聚焦到用戶的指紋上。如果玻璃片的材質硬度不夠高，就容易產生劃痕，傳感器得到的指紋圖像就會因此產生瑕疵，而無法正常工作。

環繞著Home鍵的不銹鋼圈，也在整個Touch ID系統中起到重要作用。當你把手指放在Home鍵上時，不銹鋼圈能立刻檢測到它并喚醒沉睡的傳感器，如此一來，傳感器就不必一直保持開啟。

這大大減少了電量消耗，同時延長了傳感器的壽命。不僅如此，不銹鋼圈甚至還能在傳感器讀取指紋的時候，屏蔽外界的電磁干擾以改善識別率。

傳感器一旦被激活，便會以高達500ppi的精度拍攝你的指紋。這枚先進的傳感器不從你容易受損的表皮讀取指紋，而是讀取手指表皮下的導電層，進一步提升了識別的準確率和偽造指紋的難度。

從iPhone 5s到iPhone 7，蘋果主要對Touch ID進行兩次更新，而從iPhone 6到iPhone 7更新中，蘋果主要提升了感應速度。

問題出在了哪里？

問題還是在于藍寶石水晶片和傳感器之間的距離的差異。傳感器本身厚度為170微米，藍寶石水晶片的厚度則沒有那么厚。

雖然OLED屏幕總成厚度比LCD屏幕總成的更薄，這兩種屏幕使用的覆蓋玻璃厚度差不多。屏幕玻璃雖然厚度僅為1mm，但還是比iPhone 7 Touch ID傳感器藍寶石水晶片的厚5倍。

用戶放置手指驗證指紋的表面和電容傳感列陣之間的間隔增加，那么Touch ID傳感器捕捉到的指紋電場相應的就會有模糊。在目前Touch ID中，透鏡已經非常薄，能夠讓扭曲、畸變的可能性降到最低。

傳感器放在較厚的透鏡后，比如iPhone 8中直接放在屏幕玻璃后面的話，這種模糊未經任何形式的修正，就會導致指紋圖像像素受影響，降低識別的準確度。

雖然可以計算出玻璃厚度對圖像變形程度產生多大影響，但這種算法非常復雜。除了目前已知的Touch ID藍寶石水晶片的相關數據外，還需要其他更多數據才能夠準確計算出厚度變化到底會帶來多大影響。但是大概說來，與目前的圖像畸變嚴重度相比，如果將Touch ID放到屏幕玻璃后，這種畸變可能會增加5-15倍。

你可能認為蘋果可以通過將指紋保存起來，通過軟件的方式來彌補這種畸變帶來的誤差，不過這種方式將會降低Touch ID的安全性。銀行對此可能會不滿，ApplePay也可能會受到影響。

不過蘋果此前獲得了一項使用靜電透鏡的觸控傳感器列陣專利。該專利名為“靜電透鏡電容式指紋傳感器”，按照專利描述顯示，該傳感器包含：具有接觸表面和傳感器表面的電介質結構，電容性感測元件陣列和在介電結構內形成的靜電透鏡。該專利就可以有效解決傳感器嵌入玻璃之后，圖像出現扭曲的問題。

蘋果需要對這項專利加以提升和利用，并確保其產量，那么將Touch ID才放到屏幕下方才有可能實現。

沒人敢說這個問題容易解決

蘋果此前表示，一個指紋與Secure Enclave中保存的指紋匹配的可能性是1:50000。不管什么時候，蘋果都需要保證Touch ID有這樣乃至更高的安全水平。

最近有消息稱，iPhone 8的出貨量可能會受到Touch ID的影響，甚至還有消息稱，三星Galaxy S8的指紋傳感器是在機身背后的，所以蘋果可能給Touch ID重新選個位置，把它放到機身后背。但這些猜測可能都不正確。

在iPhone 7系列產品中，我們看到蘋果已經準備好將Touch ID和虛擬home鍵都放到屏幕玻璃下。Touch ID對于蘋果服務來說是一項重要技術，ApplePay需要它的支持，另外用戶保存在設備上的數據也需要它的保護。

從蘋果的角度來說，如果他們覺得他們所開發的產品不能在最大范圍滿足用戶需求，而且安全功能也得不到保證的話，他們應該不會發布這種“半桶水”的新產品。今年iPhone 8中使用的Touch ID也不會偏離這一原則，除非蘋果不想2017年iPhone大賣了。