十万万个为什么 | 屏下指纹识别是什么鬼？
“逆光也清晰，照亮你的美”，这是vivo夸自家拍照牛X的广告词，不过以后可能要有新的自夸点了——全球首款屏下指纹识别。
在CES展会上vivo宣布推出全球首款屏下指纹识别手机vivo X20 Plus UD。据说这款手机已经在量产，有望在本月上市。
那么问题来了：指纹识别大家都知道了，屏下指纹识别是什么鬼？
通俗地说，屏下指纹识别，就是将指纹识别器藏在屏幕下边（透过屏幕对用户的指纹进行信息采集和匹配识别）。
屏下指纹识别有啥好处
与传统指纹识别相比，它最大的优点就是不会占用屏幕（前面板）空间。全面屏时代就需要这种指纹识别技术啊。
传统指纹识别
屏下指纹识别
此外，它还有一个隐藏式的优点，那就是能装X，毕竟体验更酷了。
屏下指纹识别的分类
屏下指纹识别还有分类啊？是的，目前有两大方案：光学式指纹识别技术，超声波指纹识别技术。
敲黑板，划重点，vivo X20 Plus UD采用的是光学式指纹识别技术，记住这一点会加分哦。
vivo X20 Plus UD
1）光学式指纹识别技术
光学技术顾名思义，肯定和光有关系。它的原理就是下面这张图。
简单讲，手指按在指纹采集器上后，内部的光源将光线打到手指上，经过手指反射后汇集到识别器上，获得指纹图像。
2）超声波技术
超声波屏下指纹识别，就是在屏幕下方设置超声波传感器，通过超声波完成指纹识别工作，原理图如下。
超声波指纹识别的安全性更高，湿手也能解锁，但目前还不成熟，比如超声波传感器体积大，识别速度慢，穿透力不够强等问题。
这也是为什么2017年vivo曾展出过搭载高通超声波识别技术的样机，但最后并没有量产上市的原因。
屏下指纹识别有缺点吗
有，肯定有，目前的屏下指纹识别技术也还不成熟，比如：
1）就目前已经推出的vivo X20 Plus UD来说，指纹注册的时间有点长，注册一个指纹可能需要按压十多次，耗时超过二十秒。
2）屏下指纹识别目前只能用OLED屏幕，这种屏幕有个不大不小的缺点，即圈内所说的“烧屏”——长时间在同一区域进行指纹识别操作（亮灯）可能会加快该区域屏幕的老化，就像灯泡坏了一样。
3）解锁速度稍慢。据体验者反馈，vivo X20 Plus UD的屏下指纹不支持熄屏解锁，要进行指纹解锁必须先点亮屏幕，无端多了一个步骤，增加了耗时。当然，影响没那么大。
4）光学屏下指纹的功耗要比传统指纹识别要高很多，比如指纹识别时需要瞬间提高识别区域的亮度等，对手机电池、CPU等硬件要求会更高。
咋感觉缺点比优点还多？也不是这样的，首先这些缺点的影响不大，属于“鸡蛋里挑骨头”，其次你别忘了“一白遮百丑”——它不占屏幕空间、不影响屏幕外观！
屏下指纹识别的前景如何
道路是曲折的，前景是光明的——鲁迅
相对于面部识别来说，指纹识别显然更符合人们的使用习惯。而随着全面屏手机的上市，屏下指纹识别会逐渐替代传统指纹识别。而未来全屏幕屏下指纹识别可能会成为趋势。
下面再看看屏下指纹的技术前景：
2017年Fingerprint公司（FPC）发布了“任意位置屏内指纹识别技术”，据悉，该技术是基于超声波传感器技术，可以在手机显示面板上的任意位置捕获、识别使用者的指纹。不受屏幕材质限制，而且还不怕水。据了解目前该技术已经进行了原型制作。
同样在2017年，CrucialTec公司也提出了一种全屏幕指纹识别技术（DFS），在屏幕和玻璃之间放置一层与屏幕尺寸一致的集成了透明晶体管、电线和电极的DFS面板，能够在屏幕任何位置对用户的指纹进行识别。这项技术可以用OLED屏幕，也可以用LCD屏幕，并且兼容光学式指纹识别和电容式指纹识别两种方案。
总得来说，现阶段的屏下指纹识别技术还很年轻，但肯定会越来越成熟。至于全屏幕屏下指纹识别在未来会不会成为主流还得等成型的产品出来再说，是骡子是马总得拉出来溜溜才知道，毕竟一切的研究都是基于用户体验进行的。
延伸阅读
能看到这里的小伙伴，你们内心都是学霸
此外我们聊一聊光学屏下指纹识别的前世今生。
提到光学屏下指纹识别，必须要提到Synaptics（新思国际）公司。 2017年12月，Synaptics正式发布了全球首款屏下指纹传感器——Clear ID FS9500。
Clear ID FS9500
今年在CES展亮相的全球首款屏下指纹识别手机vivo X20 Plus UD的屏下指纹识别系统搭载的就是Clear ID FS9500传感器。
Clear ID FS9500传感器是基于光学技术来实现的，用手机屏幕的光线作为光源，照射指纹后反射的光线透过屏幕显示像素的间隙传递到紧贴于屏下的传感器上，然后通过传感器对接收到的光信号进行处理后便可得到指纹图像。
但是这款传感器要和OLED屏搭配使用才能实现屏下指纹识别技术。因为它要求指纹识别区域的屏幕亮度要足够高，厚度要薄（所以不要问“你为啥不贴膜啊”这个问题了，你懂的），而OLED屏幕轻薄并带有自发光优势恰恰能满足它。
同时，因为传感器照射指纹后反射的光线是透过屏幕显示像素间隙传到传感器上的。因此，指纹识别区的像素间隙越大越好，需要对指纹识别区屏幕进行LOW PPI处理，也就是说要把这片屏幕的像素降低一点啦，也就是让门牙的牙缝大一点~差不多就是这个意思。
所以，光学式指纹识别技术用于屏下指纹识别技术虽然是目前比较成熟的方案，但还是有很大局限性的，技术方面还有待改进。
- END -