“颜值”的价值：关于iPhone 8以及生物验证技术

（原标题：“颜值”：关于 iPhone 8 以及生物验证技术）

过去5年生物识别技术的发展因苹果 iPhone 5s Touch ID 而起，这类技术在消费者中获得了更多认可和采用。最近的消息称，苹果将会在 iPhone 8中使用面部识别技术。我们都不知道苹果会如何对这项技术加以利用，但是苹果如果决定使用这项技术，那么他们应该已经注意到以下几个问题了。

　指纹是个好开端，但它终究有诸多限制

在面向消费者市场的产品中使用 Touch ID 等指纹传感器，既保证了设备安全，又方便用户使用，是生物技术应用的一次重大进步。对很多用户而言，手指轻轻放到指纹传感器上就能够验证，他们可以摆脱记住密码和 PIN 码的麻烦了，所以他们是非常喜欢这种生物验证方式的。对于制造商来说，指纹传感器也有很多优点——成本低、能耗低、容易嵌入设备之中。可是这种传感器本身有诸多限制。

大部分情况下，对于大部分用户而言，指纹传感器工作表现还是不错的。但用户手指太干或太湿、或者是在户外潮湿的环境下、运动大汗淋漓时，指纹传感器的验证准确度就会受到影响。年纪越大的人，指纹越是不好验证。想要精准扫描，用户还得把手指放到正确的位置上，Home 键这么小，用户进行指纹验证时就会更需要在意自己手指的位置对不对。

苹果可能在 iPhone 8以面部识别技术来弥补或者替代 Touch ID。苹果愿意尝试各种不同形态的生物验证方式，给用户带来更好的体验，也证明了苹果开发团队确实很聪明，是着眼于未来的。

从实用性和可用性的角度来说，同时使用多种验证形态的方式更为可取。不同类型的用户喜欢不同类型的验证方式。其中一种形态可能比较适合某种用户或者比较方便。或许使用哪种形态只是用户个人喜好的关系。三星已经在他们的设备上尝试使用虹膜验证和指纹验证两种方式，那么就让我们看看在这两种验证形态的使用上，苹果会如何处理平衡呢？

　在 LCD 或 OLED 屏幕下方嵌入指纹传感器的难度

苹果也许考虑过在 iPhone 8的 OLED 屏幕下方嵌入指纹传感器。从理论上来说，这种方式能够让苹果同时在这台上使用 Touch ID 和面部识别传感器，同时尽量缩减边框。但是把指纹传感器放到 LCD 或 OLED 屏幕下方这件事，真的是说起来容易做起来难。

Touch ID 传感器实际上由三个主要部件组成：激光切割的蓝宝石水晶片、不锈钢环和一枚电容传感器。别看这些组件似乎很普通，实际上每部分都有它自己独特的功能。

蓝宝石水晶片不仅可以保护它下方脆弱的传感器，同时还充当透镜帮助传感器聚焦到用户的指纹上。如果玻璃片的材质硬度不够高，就容易产生划痕，传感器得到的指纹图像就会因此产生瑕疵，而无法正常工作。

环绕着 Home 键的不锈钢圈，也在整个 Touch ID 系统中起到重要作用。当你把手指放在 Home 键上时，不锈钢圈能立刻检测到它并唤醒沉睡的传感器，如此一来，传感器就不必一直保持开启。不锈钢圈还能在传感器读取指纹的时候，屏蔽外界的电磁干扰以改善识别率。

虽然 OLED 屏幕总成厚度比 LCD 屏幕总成的更薄，这两种屏幕使用的覆盖玻璃厚度差不多。屏幕玻璃虽然厚度仅为1mm，但还是比 iPhone 7 Touch ID 传感器蓝宝石水晶片的厚5倍。

用户放置手指验证指纹的表面和电容传感列阵之间的间隔增加，那么 Touch ID 传感器捕捉到的指纹电场相应的就会有模糊。在目前 Touch ID 中，透镜已经非常薄，能够让扭曲、畸变的可能性降到最低。

传感器放在较厚的透镜后，比如 iPhone 8中直接放在屏幕玻璃后面的话，这种模糊未经任何形式的修正，就会导致指纹图像像素受影响，降低识别的准确度。

虽然这个问题可以通过超声波技术来解决。可验证的准确度以及能耗性能可能还是大打折扣，另外成本方面也是一个必须纳入考虑的因素。

非触摸式生物验证形态的美

和指纹识别等基于触控的生物验证方式不同的是，虹膜识别和面部识别对位置、指纹等条件没有要求。如果操作得当，这种非触摸式生物验证形式能带来更加一致的体验，使用起来更方便。因为用户使用条件变化而影响生物验证解决方案无法正常工作的情况会大大减小。核心用户将获得更好的体验，可以使用这种技术的用户人数会大大增加。

从制造商的角度来说，非触摸式生物验证方式的好处之一就是，很多情况下传感器就在那里，它的用户可以很多。前置摄像头已经有了，可以从特性和功能方面继续对它进行提升和完善，比如 iPhone 8可能支持增强现实特性。

　面部识别和对环境光的要求

如果设备上有一个小数据库，那么面部识别就会足够好了（行业称之为一对多匹配）。使用可见光相机的话，在某些情况下面部识别的表现可能会受到影响。

在黑暗处。不管是在单元起居室、飞机、车上或者电影院里，我们随时随地都需要用到自己的手机。可是即便是先进的 CMOS 技术，那些光线不好的地方还是对面部识别功能提出了很高的挑战。你或许觉得可以用屏幕、闪光灯来提供可见光源，可事实证明在黑暗的环境里这么做只会让情况更糟糕。想要解决这种问题，只能靠那些可以在极限条件下也可使用的技术，比如近红外线成像。

明亮的阳光。光线太过明亮对于面部识别来说也没有什么好处，用户背光或者是站在大太阳光下尤为如此。想要为面部识别技术给用户带来良好的体验，苹果必须解决这些极限条件下的识别准确度和速度问题。

　　可用性、美学、面部捕捉

如果苹果确定使用这种先进的面部识别功能，那么苹果能否做到功能和形式兼顾呢？即使用起来方便简洁，设计美观，令人愉快呢？一边扫描一边屏幕上就显示用户的面部，这也太傻了吧。这不是苹果的风格吧。或许苹果可以考虑其他更直观方式来展示这个验证的过程，而不是把摄像头扫描到的东西都展示在屏幕上。想想 Touch ID 的验证过程吧，它也不会显示用户指纹，可是一切看起来都就是那么自然，水到渠成。

速度是关键。不管使用哪种形态的生物传感器，它们都应该是在用户拿起 iPhone 的瞬间能够识别用户，在用户反应过来之前就解锁了设备。这样用户就不会因为验证速度而被分散注意力，充分感受可快速访问设备的便利。

　　如何反欺骗

在生物验证系统中，能够识别出当前用于验证的东西是假的，能够做到反欺骗是非常重要的。如果一张静态的照片就能够把面部识别传感器给忽悠过去了，那这个传感器也太不靠谱了，个人信息是不能指望这种传感器来保护了。

一套成熟的面部识别系统应该包括：自然的人物动作、3D 特性或不同光线波长对成像的影响。无疑，反欺骗就好比登山，在这方面总是会不断出现新的挑战，技术开发者只能够不断地推出新的安全特性。不过处理器如果够强大，那么问题也会容易解决很多。

　　Secure Enclave

苹果利用 Secure Enclave 将 Touch ID 捕捉的指纹生物数据都安全保存起来，独立于整个系统。那么对于更为先进面部识别技术，苹果又将如何保护其收集到的数据的安全呢？如果它是和 iPhone 的前置摄像头以及增强现实功能使用同一个传感器，苹果又会如何处理？我们不知道，但是相信苹果能够通过寻找到合理安全的方式去保存用户的这些数据。

iPhone 8 使用面部识别功能的话，那么在设计方面或许有好几个问题等着苹果去解决。至于苹果会如何解决，这大概不是用户需要关心的问题。用户需要关心的是，自己看着设备的时候，设备正好就解锁了，那么这就证明苹果已经顺利地解决了这些问题。