來源：愛范兒
關(guān)于新 iPhone，每年都有各式各樣的傳聞。「劉海」的尺寸一直是傳聞的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象，就在 iPhone 13 系列發(fā)布會(huì)的第二天，網(wǎng)上就冒出了 iPhone 14 會(huì)采用「打孔屏」的消息。
「打孔屏」的 iPhone 14 渲染圖。圖片來自：JonProsser
處于真全面屏?xí)r代黎明前的黑暗，打孔屏、水滴屏、劉海屏花樣繁多，而我們都希望處于行業(yè)頂端的蘋果給出一套美觀、安全、實(shí)用兼顧的方案。
只是實(shí)際之中，從 iPhone X 就引入 3D 結(jié)構(gòu)光的 FaceID，原地踏步了四年，體積、易用性、安全性均有些停滯。
后續(xù)利用 Apple Watch 解鎖 iPhone，并非是 FaceID 的提升，而更像是利用了生態(tài)優(yōu)勢。
左：iPhone 13 Pro Max，右：iPhone 12 Pro Max.
四年過去，到了 iPhone 13 這代，「劉海」終于小了，不過功能上并未改變。此前傳聞的「精度提升 2 倍」、「可以口罩解鎖」等特性都未出現(xiàn)。
因此除了「美觀」外，并未有實(shí)質(zhì)性的提升，對(duì)戴口罩解鎖仍然不友好，怎么看 iPhone 13 系列上的 FaceID 都像是擠了一管牙膏，增加了一個(gè)賣點(diǎn)而已。
iPhone 13 把 FaceID 內(nèi)元件排列組合了一下
在 iPhone 13 系列發(fā)售之后，著名拆機(jī)網(wǎng)站 iFixit 就上傳了詳盡的拆機(jī)報(bào)告。總結(jié)起來就是，集成度更高，省下來的空間都給了電池和攝像頭模組。
iPhone 13 Pro Max 的 FaceID 模組。圖片來自：iFixit
而在正面頂部的「劉海」變化十分明顯，體積縮小的同時(shí)，元器件的排列也改變了位置，聽筒上移，不再集成在屏幕上，理論上更換屏幕也更為容易。
反過來，聽筒的更換變得會(huì)復(fù)雜，固定螺絲被主板壓著，因此必須移走主板才能完整取出聽筒。
上：iPhone 12 Pro Max 的 FaceID 模組，下：iPhone 13 Pro Max 的 FaceID 模組。圖片來自：iFixit
另外，屏幕蓋板上還少了 FaceID 中的「泛光照明器」，它與點(diǎn)陣投影集成在一起，也就說 iPhone 13 系列上的劉海精簡了一個(gè)開孔。
這也是劉海變小的一個(gè)直接原因。
在 iPhone X 上，F(xiàn)aceID 從左到右的元器件排列為紅外攝像頭、泛光照明器（與環(huán)境光傳感器）、700 萬像素前置攝像頭與點(diǎn)陣投影儀。
到了縮小 20% 體積后的 FaceID，從左到右精簡為泛光照明器、點(diǎn)陣投影儀與 1200 萬像素前置攝像頭。
FaceID 內(nèi)組件排列更為緊密。圖片來自：微機(jī)分
從硬件角度來看，iPhone 13 劉海體積的縮小，與元器件的集成度、排列優(yōu)化不無關(guān)聯(lián)。
安全性沒有提升，其實(shí)是最大的進(jìn)步
在「加州來電」活動(dòng)中，對(duì)于更小體積的 FaceID 模塊，蘋果并未過多著墨，僅用了 20 幾秒說明「體積變小」，「有了更多的顯示面積」。
縮減后的 FaceID 模塊依舊停留在百萬分之一的安全率，但仍沒能阻止它是「目前智能手機(jī)中最為安全的生物識(shí)別」。
FaceID，或者說 3D 結(jié)構(gòu)光認(rèn)證的原理并不難理解。大概分為三步，第一步辨別，第二步構(gòu)建 3D 模型，第三步轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)。
其中比較重要的是 3D 臉部模型的精準(zhǔn)度。為了獲取足夠的臉部特征，點(diǎn)陣投影儀會(huì)發(fā)射出三萬個(gè)定位點(diǎn)，再通過紅外攝像機(jī)捕捉反射回來的定位點(diǎn)信息。
不同的定位點(diǎn)，經(jīng)過反射回來的不同時(shí)間，來刻畫精確的臉部輪廓。最終再匯成一串?dāng)?shù)字與 iPhone 里的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)。
而在初代 FaceID（iPhone X 到 iPhone 12）中，為了獲取更為準(zhǔn)確的深度信息，點(diǎn)陣投影儀與紅外攝像機(jī)它們之間的距離維持在了 27mm，因此內(nèi)部的部件位置沒有變化，也造就了 iPhone 上「寬寬」的劉海。
到了 iPhone 13 上，劉海縮小，元件移位，也改變了決定精度的「27mm」，它們的距離變得更小了。
但縮小后的 FaceID 識(shí)別精度卻維持不變，從技術(shù)角度來看，算是一個(gè)不小的升級(jí)。達(dá)成這個(gè)小目標(biāo)一是產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)的升級(jí)，另一個(gè)就是 A15 Bionic 芯片的神經(jīng)引擎算法。
在今年 2 月，iPhone 的 FaceID 供應(yīng)商 II-VI（高意集團(tuán)）推出「用于下一代 3D 傳感器的高功率和高效率雙結(jié) VCSEL 陣列」。
讓 FaceID 的點(diǎn)陣投影儀發(fā)射功率更高、準(zhǔn)確度也有提升。另外，經(jīng)過幾年大量的人臉數(shù)據(jù)訓(xùn)練和學(xué)習(xí)，讓蘋果積累了很多人臉數(shù)據(jù)，進(jìn)而優(yōu)化了 FaceID 人臉?biāo)惴Ｐ汀?/p>
再結(jié)合 II-VI 的技術(shù)升級(jí)，最終讓小劉海形式的 FaceID 出現(xiàn)在了 iPhone 13 系列上。
蘋果是3D結(jié)構(gòu)光的最后和唯一的玩家
FaceID（3D 結(jié)構(gòu)光）是蘋果押寶的下一代生物識(shí)別技術(shù)，相對(duì)于 TouchID，安全性更高，使用體驗(yàn)也更好一些。
從 iPhone 到 iPad，再到未來的 Mac，蘋果也在一步步推廣至所有的產(chǎn)品線之中，算是蘋果所推行時(shí)代的潮流。
早先 Android 陣營也有相關(guān)的結(jié)構(gòu)光產(chǎn)品問世，但隨著規(guī)避專利，對(duì)更大屏幕面積的追求，以及差異化競爭，讓 Android 們紛紛轉(zhuǎn)向了屏下指紋。
蘋果讓 FaceID 步入市場之前，就先后收購了 PrimeSense、PolarRose 等一系列人臉識(shí)別技術(shù)相關(guān)的公司。同時(shí)，蘋果的先進(jìn)制造基金先后兩次向 II-VI（高意集團(tuán)）共投資了 8 億美元，為其擴(kuò)大規(guī)模與創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)。
而與 II-VI 合作也不再僅限于 FaceID 模塊，也開始合作開發(fā) LiDAR 模塊，從而提前布局 AR 眼鏡等設(shè)備。
在蘋果先進(jìn)制造基金投資下，II-VI 在德州建立的工廠 圖片來自：Apple
蘋果先進(jìn)制造基金曾經(jīng)也向康寧公司提供過資金扶持，現(xiàn)在康寧已經(jīng)成長為智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)不可或缺的一家企業(yè)。假若 AR 會(huì)是下一個(gè)風(fēng)口，那 II-VI 很有可能會(huì)是 AR 產(chǎn)業(yè)鏈中的「康寧」。
通過不斷的收購人臉識(shí)別技術(shù)公司，蘋果獲得了大量的相關(guān)專利，加上對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈的控制，圍墻越來越高，便成了圍城，讓 iPhone 成為現(xiàn)在僅剩的 3D 結(jié)構(gòu)光智能手機(jī)，也讓蘋果成為消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品的唯一玩家。
小了 20%？但我想讓它消失！
站在蘋果宇宙里，這 20% 的體積縮小，可能是凝結(jié)了蘋果多年的努力。
小米 MIX4.
而置身之外，Android 陣營有了超聲波指紋解鎖這種兼顧安全、效率的生物識(shí)別，也有了推向大眾的屏下攝像頭技術(shù)，百花齊放，讓人們感受到了科技在進(jìn)步。
倘若你不把 iPhone 13 與 iPhone 12 擺在一起，很難直觀的感受到 20% 的縮小。據(jù) 9to5Mac 網(wǎng)站的讀者調(diào)查，很多人認(rèn)為「劉海」已經(jīng)成為 iPhone 的一個(gè)標(biāo)志，甚至表示蘋果在刻意保留這則特性，以凸顯獨(dú)特。
但 iPhone 13 系列的劉海僅降低了 20% 的面積，也從側(cè)面暗示了蘋果保留劉海的無奈之舉。
其實(shí)，同樣在今年 2 月份的 WWDC 中，光鑒科技攜手中興推出屏下 3D 結(jié)構(gòu)光技術(shù)，并由中興展示樣機(jī)。只是何時(shí)落地到產(chǎn)品層面，以及何時(shí)量產(chǎn)上市，還有不小的問題解決。
中興展示屏下 3D 結(jié)構(gòu)光方案，宣稱已達(dá)到安全支付級(jí)別，但并未透露量產(chǎn)計(jì)劃.
按照蘋果的技術(shù)儲(chǔ)備，內(nèi)部也會(huì)有很多 FaceID 的替代方案，甚至可能已經(jīng)有相應(yīng)的屏下 3D 結(jié)構(gòu)光方案，只是它們并不成熟，加上現(xiàn)在 iPhone 在高端產(chǎn)品上一騎絕塵，會(huì)以穩(wěn)妥的戰(zhàn)略來升級(jí)與更新。
iPhone 13 劉海面積縮小的背后，實(shí)則有著很多的努力與技術(shù)升級(jí)。但站在當(dāng)下打孔屏大行其道，以及屏下攝像頭開始普及的大環(huán)境之下，蘋果這 FaceID 2.0 的技術(shù)升級(jí)，雖然是 3D 結(jié)構(gòu)光技術(shù)的一則里程碑，但也是一個(gè)「微不足道」的進(jìn)步。
