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

到了今年下半年，隨著三星(xing) Galaxy Note8、小米 MIX 2、iPhone X、vivo X20 等產品的推(tui)出，全面屏已(yi)經(jing)儼然成為了手機行(xing)業里最熱門的詞(ci)匯。

不過全面屏(ping)在為用戶帶來更加優秀的(de)(de)視覺體驗的(de)(de)同時，也帶來了一(yi)個問題：手機(ji)無(wu)法采(cai)用前(qian)置指紋。

全面屏和指紋識別的矛盾

2013 年 9 月，蘋果在 iPhone 5s 上首次搭載了(le)前(qian)(qian)(qian)置按(an)壓式的(de)指(zhi)紋(wen)識(shi)別方(fang)案。之后的(de)幾年里，位于屏幕面(mian)板(ban)下方(fang)的(de)前(qian)(qian)(qian)置指(zhi)紋(wen)識(shi)別逐漸成為了(le)智能手機的(de)「標配(pei)」，目前(qian)(qian)(qian)除了(le)少數產品在使用后置指(zhi)紋(wen)以(yi)及(ji)一直(zhi)采(cai)用側面(mian)指(zhi)紋(wen)的(de)索尼，目前(qian)(qian)(qian)絕大(da)多數智能手機采(cai)用的(de)都是(shi)前(qian)(qian)(qian)置指(zhi)紋(wen)識(shi)別方(fang)案。

不過到了(le)全面屏(ping)手(shou)機時代(dai)，為了(le)在尺(chi)寸基本保持不變(bian)的(de)情況下「塞」進去更(geng)大更(geng)長的(de)屏(ping)幕，手(shou)機廠商(shang)需要通過大幅度縮減(jian)手(shou)機上下邊框的(de)方式來提高(gao)屏(ping)占比(bi)，這就導致手(shou)機的(de)「下巴」部分沒有足夠的(de)空間來增加前置(zhi)指紋模塊。

夏普 AQUOS S2

當然，非要全面(mian)(mian)屏上(shang)(shang)(shang)強行(xing)加前置指(zhi)紋也不是(shi)不可(ke)以，但(dan)做出來基本就是(shi)夏普 S2 這個(ge)樣子(zi)，正面(mian)(mian)指(zhi)紋是(shi)有了(le)，但(dan)「下(xia)巴(ba)」也長(chang)了(le)，降低了(le)屏占比(bi)，讓(rang)手(shou)機的前面(mian)(mian)板(ban)看(kan)上(shang)(shang)(shang)去不那(nei)么「全面(mian)(mian)」。除了(le)夏普 S2 這一(yi)款產品，目前還沒有那(nei)家廠商選擇在(zai)全面(mian)(mian)屏手(shou)機上(shang)(shang)(shang)「硬(ying)上(shang)(shang)(shang)」前置指(zhi)紋。

索尼(ni) Xperia XZ Premium

至(zhi)于(yu)不少手機(ji)愛(ai)好者(zhe)念(nian)念(nian)不忘的(de)側(ce)面指紋，由于(yu)體(ti)積和厚度的(de)限制(zhi)，也基本上(shang)和全面屏手機(ji)無緣。根據我們得到的(de)消(xiao)息，目前(qian)唯一在使(shi)用(yong)側(ce)面指紋的(de)索尼(ni)，在明年的(de)全面屏手機(ji)上(shang)也極有(you)可(ke)能放棄側(ce)面指紋方(fang)案。

折騰了(le)一圈，在現有的技(ji)術(shu)下，想(xiang)要在全面(mian)屏手機(ji)搭載指(zhi)(zhi)紋(wen)識(shi)別，就只(zhi)剩(sheng)下后(hou)(hou)置指(zhi)(zhi)紋(wen)這一條路(lu)可以走了(le)，而(er)后(hou)(hou)置指(zhi)(zhi)紋(wen)也不出意外地成(cheng)為(wei)了(le)目前(qian)絕大(da)多(duo)數全面(mian)屏手機(ji)的選擇，雖(sui)然很多(duo)用戶并(bing)不喜歡后(hou)(hou)置指(zhi)(zhi)紋(wen)。

其(qi)實，原本將指紋(wen)(wen)識別模塊置于(yu)屏(ping)幕下方的屏(ping)下指紋(wen)(wen)本應該是全(quan)面屏(ping)時代最(zui)完美(mei)、最(zui)無(wu)縫的指紋(wen)(wen)識別方案。

不過遺憾的(de)是，無論是匯頂(ding)科技、Synaptics、蘋果(guo)（來自 2012 年收購的(de) AuthenTic）為代表(biao)的(de)光(guang)學指(zhi)紋方案（原理類似于我們生活中常見的(de)考(kao)勤機、門禁），還是高通(tong)主導(dao)的(de)超聲波屏下(xia)指(zhi)紋方案，在現階段(duan)都停留在「PPT」或者原型機的(de) demo 階段(duan)，沒有任何(he)一家的(de)方案可以量產。此外，隨著蘋果(guo)在 iPhone X 上(shang)放棄了的(de)光(guang)學指(zhi)紋，屏下(xia)指(zhi)紋的(de)前景變(bian)得(de)更加撲朔迷離(li)。

未來的全面屏手機只能采用后置指紋嗎？

技術的演(yan)進是無(wu)止盡，全面屏(ping)關掉了(le)正面指紋這(zhe)扇門，但打(da)開(kai)了(le)另外一(yi)個窗戶——人臉識(shi)別。

人臉識(shi)別(bie)在(zai)手機上并不是什(shen)么新鮮事物。早在(zai) 2011 年發布的(de) Android 4.0 中(zhong)，Google 就在(zai) Android 系統中(zhong)集成了(le)原(yuan)生的(de)人臉識(shi)別(bie)解鎖功(gong)能，并在(zai)隨(sui)后的(de) Android 5.0 中(zhong)對這(zhe)個(ge)功(gong)能進(jin)行了(le)大量的(de)優化。不過無論是解鎖的(de)速度(du)、成功(gong)率還(huan)是安全(quan)性，Android 原(yuan)生的(de)人臉識(shi)別(bie)解鎖都(dou)不太靠譜(pu)，基本上是一個(ge)「逗你玩」的(de)小功(gong)能。

在全面屏手機上，第一個(ge)在人臉識別上做(zuo)嘗試(shi)的是三星。

在今年三月發布的 Galaxy S8/S8+，三星(xing)提供了(le)多達(da)三種生物解鎖方式：后置指紋、前置虹膜(mo)以及(ji)人臉(lian)識別。

雖然同樣基于前置攝像頭，但(dan)相比(bi)起以(yi)往不少手(shou)機「實驗性」的(de)(de)人臉識別(bie)功能，三星 Galaxy S8/S8+ 人臉識別(bie)在速度(du)上有了(le)明顯的(de)(de)提高(gao)，很多時候可(ke)以(yi)直接「秒解」。

不(bu)(bu)(bu)過(guo) Galaxy S8/S8+ 的(de)人臉識(shi)別(bie)體驗依然不(bu)(bu)(bu)夠完善，主要(yao)問題是對識(shi)別(bie)時的(de)角(jiao)度和光(guang)線(xian)(xian)的(de)要(yao)求較高，如果識(shi)別(bie)時的(de)角(jiao)度和錄入時不(bu)(bu)(bu)一(yi)致(zhi)，或者光(guang)線(xian)(xian)反(fan)差較大，就(jiu)會有不(bu)(bu)(bu)小(xiao)的(de)概率(lv)無法解(jie)鎖。在安全性(xing)上，Galaxy S8/S8+ 也(ye)還(huan)有不(bu)(bu)(bu)小(xiao)的(de)提升空間。雖然不(bu)(bu)(bu)至(zhi)于隨便用一(yi)張自拍(pai)照(zhao)就(jiu)能騙(pian)過(guo)手機(ji)(ji)，但(dan)用戶通過(guo)使用照(zhao)片甚至(zhi)是另(ling)一(yi)部手機(ji)(ji)屏幕上的(de)自拍(pai)，在不(bu)(bu)(bu)少時候依然可以騙(pian)過(guo)手機(ji)(ji)，成功解(jie)鎖手機(ji)(ji)。

但(dan)和(he)很多新功能一樣(yang)，技(ji)術的進步(bu)可以迅(xun)速地彌補體驗上的缺陷，手(shou)機人(ren)臉識別也是如此，這(zhe)里我們有必(bi)要提到(dao)一部非全面屏手(shou)機——小(xiao)米 Note 3。

和前置指紋同樣快的人臉識別

小(xiao)米(mi)(mi)(mi) Note 3 是小(xiao)米(mi)(mi)(mi)在 9 月 11 日的(de)發布會上和(he) MIX 2 同時發布的(de)新品，它(ta)并沒有(you)采(cai)(cai)用(yong)(yong) MIX 2 那樣(yang)的(de)全(quan)面(mian)屏設(she)計(ji)，而是采(cai)(cai)用(yong)(yong)了(le)常規(gui)的(de)前(qian)置指紋識別，不過除此之外，小(xiao)米(mi)(mi)(mi) Note 3 還提供(gong)了(le)人臉識別功能。

有意(yi)思的(de)是，小(xiao)米 Note 3 上這(zhe)個(ge)看上去似乎(hu)沒(mei)那么起(qi)眼的(de)「附加」功(gong)能，卻(que)把人臉識別的(de)體驗帶到了另外一個(ge)層(ceng)次。

相比三星在 S8/S8+ 采用(yong)的人臉識別功能，小米 Note 3 有幾(ji)個(ge)明顯的改進。

第一是(shi)對距離和角度(du)的(de)(de)要求更低。使用(yong)小米 Note 3 的(de)(de)人臉(lian)識別時，基(ji)本(ben)只要人臉(lian)在前置攝像頭(tou)的(de)(de)拍(pai)攝范圍內，同時外界的(de)(de)光線沒有(you)很(hen)差，小米 Note 3 基(ji)本(ben)都可以做到「秒解(jie)(jie)」，這(zhe)意味(wei)著用(yong)戶在使用(yong)時基(ji)本(ben)不用(yong)考慮姿勢的(de)(de)問題(ti)，明顯提高了(le)人臉(lian)解(jie)(jie)鎖的(de)(de)成功(gong)率。

第二是(shi)暗光下的(de)(de)優化。在外界光線較差的(de)(de)情況下，小米(mi) Note 3 可以通(tong)過屏幕的(de)(de)光線對人臉進行補光，完(wan)成人臉的(de)(de)識別(bie)，當(dang)然(ran)，這(zhe)時候(hou)識別(bie)的(de)(de)成功率和(he)速度會有明顯(xian)的(de)(de)下滑。

第三是(shi)更(geng)安全。雖然依然是(shi)基于 2D 的(de)圖(tu)像數(shu)據，但(dan)小米 Note 3 通過算(suan)法上的(de)調(diao)整(zheng)可以(yi)對解(jie)(jie)鎖(suo)(suo)對象進行(xing)判斷(duan)，比(bi)如(ru)說在錄入人臉數(shu)據時(shi)(shi)，使(shi)用手機屏幕上的(de)自(zi)拍以(yi)及普通的(de)照片(pian)是(shi)無(wu)法進行(xing)錄入的(de)，解(jie)(jie)鎖(suo)(suo)時(shi)(shi)自(zi)然也(ye)無(wu)法用自(zi)拍照或(huo)照片(pian)來破解(jie)(jie)，此(ci)外(wai)，小米 Note 3 還可以(yi)識別(bie)眼(yan)睛的(de)狀態(tai)，只有睜(zheng)開眼(yan)的(de)時(shi)(shi)候才可以(yi)解(jie)(jie)鎖(suo)(suo)，在閉眼(yan)時(shi)(shi)是(shi)無(wu)法解(jie)(jie)鎖(suo)(suo)。

這(zhe)些(xie)改進疊加在一起，讓小(xiao)米(mi) Note 3 人(ren)臉識別(bie)的(de)可用性有了明顯的(de)提升。對于那些(xie)安全性上沒有特別(bie)高要求的(de)用戶(hu)，無論是識別(bie)速度還是識別(bie)的(de)成功率，小(xiao)米(mi) Note 3 上人(ren)臉識別(bie)解鎖手機的(de)體驗在大部(bu)分場景下已經可以(yi)媲美傳(chuan)統(tong)的(de)前置(zhi)指紋解鎖。套用現在挺流行的(de)數(shu)字命(ming)名法(fa)，三星 Galaxy S8/S8+ 是「人(ren)臉識別(bie) 1.0」，小(xiao)米(mi) Note 3 可以(yi)說(shuo)是做到了「人(ren)臉識別(bie) 2.0」。

更加值得(de)一提的(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)，而是(shi)(shi)和(he)三星 S8/S8+ 的(de)(de)(de)(de)人臉(lian)識別一樣，小米 Note 3 的(de)(de)(de)(de)「人臉(lian)識別 2.0」也不需要任何額外(wai)的(de)(de)(de)(de)硬件，而是(shi)(shi)完全(quan)依靠傳統的(de)(de)(de)(de)前(qian)置攝(she)像(xiang)頭進行(xing)人臉(lian)數據的(de)(de)(de)(de)采集和(he)識別。之所(suo)以會(hui)在體驗上有(you)如此(ci)大的(de)(de)(de)(de)差別，靠的(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)算法上的(de)(de)(de)(de)改(gai)良(liang)，小米 Note 3 的(de)(de)(de)(de)人臉(lian)識別采用的(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)國內(nei)曠視科(ke)技(ji)旗下的(de)(de)(de)(de) Face++ 視覺服(fu)務平臺提供的(de)(de)(de)(de)方案(an)，其背(bei)后是(shi)(shi)基于深(shen)度學習的(de)(de)(de)(de)計算機(ji)視覺領域的(de)(de)(de)(de)發展（又是(shi)(shi)一個(ge)被人工智能所(suo)影響(xiang)和(he)改(gai)變的(de)(de)(de)(de)領域）。

對(dui)手(shou)機廠(chang)商來(lai)說，這意(yi)味(wei)著在可(ke)以(yi)在不(bu)(bu)增(zeng)加硬件研發和制造(zao)成本的(de)(de)前提(ti)下(xia)，為手(shou)機增(zeng)加一(yi)個(ge)非常實(shi)用(yong)（尤其(qi)是對(dui)沒有前置指紋的(de)(de)全面屏手(shou)機來(lai)說）的(de)(de)功(gong)能(neng)。根據我們(men)的(de)(de)了(le)解(jie)，除了(le)小米 Note 3，未(wei)來(lai)一(yi)段時間里，會有多(duo)款手(shou)機采用(yong)基(ji)于國內 AI 公司的(de)(de)人(ren)臉識別(bie)方案，其(qi)中包(bao)括了(le)剛(gang)剛(gang)發布的(de)(de)全面屏手(shou)機 vivo X20，它的(de)(de)技術同樣來(lai)自 Face++。而對(dui)用(yong)戶來(lai)說，優秀(xiu)的(de)(de)人(ren)臉識別(bie)功(gong)能(neng)意(yi)味(wei)著在使(shi)用(yong)全面屏手(shou)機，可(ke)以(yi)不(bu)(bu)需要(yao)習(xi)慣后置指紋。

不過另一方面，由(you)于(yu)這種基于(yu)前置(zhi)攝像頭采集的人臉識(shi)別(bie)在(zai)安全性(xing)上相比傳統指(zhi)(zhi)紋(wen)還有所差距，為了實(shi)現對安全級(ji)別(bie)要求更高的支(zhi)付驗證，后置(zhi)指(zhi)(zhi)紋(wen)依(yi)然會繼續存在(zai)于(yu)全面屏手機(ji)上，和(he)前置(zhi)人臉識(shi)別(bie)共(gong)同成(cheng)為未來(lai)一段時(shi)間 Android 全面屏手機(ji)的「標配」。

3D 人臉識別：取代指紋識別的終極形態

算(suan)法上(shang)的進(jin)步讓(rang)基于前置攝像頭的人(ren)臉(lian)識(shi)別體驗(yan)獲得了絕大的改進(jin)，讓(rang)人(ren)臉(lian)識(shi)別具備(bei)了在部(bu)分場(chang)景下(xia)取代指(zhi)紋(wen)識(shi)別的能力，不過人(ren)臉(lian)識(shi)別想要(yao)更進(jin)一(yi)步，去完全(quan)取代指(zhi)紋(wen)識(shi)別的話(hua)，還需(xu)要(yao)彌(mi)補兩個方面的缺陷：第(di)一(yi)是(shi)(shi)暗光以(yi)及黑(hei)暗環境(jing)下(xia)的解鎖，第(di)二是(shi)(shi)提(ti)高安(an)全(quan)系數(shu)，做到指(zhi)紋(wen)級別的安(an)全(quan)。

做到(dao)第一點并不(bu)困(kun)難，加一個紅(hong)外攝(she)像頭(tou)就(jiu)行了，至(zhi)于第二點，蘋果在(zai) iPhone X 上已(yi)經拿出了解決方案——Face ID。

相(xiang)比上(shang)(shang)面提到的(de)(de)基(ji)于前置攝像(xiang)(xiang)頭(tou) 2D 平面數(shu)據的(de)(de)人臉識(shi)別，Face ID 最大的(de)(de)區別是(shi)多了增(zeng)加了深(shen)度(du)數(shu)據。iPhone X 額(e)頭(tou)上(shang)(shang)的(de)(de)「齊(qi)劉海」部分包(bao)含了蘋(pin)果自己研發(fa)的(de)(de)原深(shen)感攝像(xiang)(xiang)頭(tou)模組，可以通過類似(si) Kinect 的(de)(de)散(san)斑結構光方案，獲取深(shen)度(du)數(shu)據，從(cong)而(er)構建出人臉的(de)(de) 3D 模型，配(pei)合(he)對應的(de)(de)算法(fa)，可以從(cong)根(gen)本上(shang)(shang)杜絕了使用 2D 的(de)(de)圖像(xiang)(xiang)或視頻進行(xing)解鎖(suo)的(de)(de)可能性，大大提高了安全性（蘋(pin)果的(de)(de)表示(shi)誤識(shi)別率只有百萬分之(zhi)一(yi)）。

由于(yu)(yu) iPhone X 還需要一個多月才會上(shang)市(shi)，我們(men)現在(zai)還無法(fa)獲(huo)知 Face ID 的實際體(ti)(ti)驗究(jiu)竟如何。不(bu)過(guo)考(kao)慮到蘋果(guo)以往在(zai)新技術(shu)上(shang)穩(wen)妥的策略（不(bu)真正做(zuo)好(hao)基本不(bu)會拿出來用），Face ID 的解鎖體(ti)(ti)驗應該(gai)至少不(bu)會比 Touch ID 有明(ming)顯的落差。至于(yu)(yu)安(an)全(quan)性，考(kao)慮到蘋果(guo)已經允許 Face ID 用于(yu)(yu) Apple Pay 支付，足以證明(ming)它(ta)的安(an)全(quan)性不(bu)是問題，畢竟在(zai)支付安(an)全(quan)這方面(mian)，沒有哪家廠商敢(gan)「玩火」。

Animoji

此外，有了人(ren)臉(lian)的(de) 3D 數(shu)據，iPhone X 還(huan)可以實現一些實用的(de)功能(neng)(neng)，比如自拍時的(de)背景虛化、更高級別(bie)的(de)人(ren)像美顏以及(ji) Animoji 這樣(yang)的(de)實時的(de)臉(lian)部(bu)行為捕捉，這也(ye)是 3D 人(ren)臉(lian)識別(bie)相(xiang)較(jiao)于只能(neng)(neng)做對錯識別(bie)的(de)傳統指紋識別(bie)的(de)一個優勢(shi)。

由于 Face ID 這種 3D 人臉解(jie)鎖的硬件方(fang)案較為復(fu)雜且成本(ben)高，算法也不(bu)容易做，安(an)(an)卓陣(zhen)營短期(qi)內很難跟進。根據(ju)我們的了解(jie)，安(an)(an)卓陣(zhen)營最快(kuai)也需要等到明(ming)年下半年才(cai)可(ke)能有旗艦機(ji)采(cai)用類似 Face ID 的 3D 人臉識別技術，在中低端手機(ji)中普及需要更(geng)久。

不過真到了 3D 人(ren)臉(lian)識(shi)別(bie)技術(shu)開始在 Android 手(shou)機(ji)中普(pu)及(ji)的(de)時(shi)候，可能(neng)(neng)也就意(yi)味著傳(chuan)統指紋(wen)(wen)識(shi)別(bie)在智能(neng)(neng)手(shou)機(ji)中會走向「末(mo)路」，畢竟(jing)當人(ren)臉(lian)識(shi)別(bie)可以(yi)做到和指紋(wen)(wen)一樣(yang)方便、一樣(yang)安(an)(an)全(quan)（甚至更安(an)(an)全(quan)）并且還能(neng)(neng)提供其(qi)他附加(jia)功能(neng)(neng)的(de)時(shi)候，我們為(wei)什(shen)么(me)還需要指紋(wen)(wen)識(shi)別(bie)？

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