GT пояснює: як вбудовані в дисплей датчики відбитків пальців працюють на смартфонах

Технологія - це а нескінченна гра інновацій. Менш ніж за десять років ми перейшли від введення PIN-коду до використання Face Unlock як засіб аутентифікації на наших телефонах. І так само, як ми думали, що краще не може бути, у нас є абсолютно нова інновація, яка захоплює технічний світ штурмом: вбудований в дисплей датчик відбитків пальців.

Вбудовані в дисплей сканери відбитків пальців були модним словом вже досить давно. Після багатьох років чуток і шепітків, нарешті він тут. Тому виникає питання, чим він відрізняється від звичайних ємнісних датчиків і, що більш важливо, як він працює.

Якщо ви повинні знати, iPhone X мав нести цю революційну технологію. Хоча Apple вибрала Face ID, Samsung відклав використання сканера відбитків пальців дисплея на Galaxy S10.

Нарешті, перший у світі комерційний телефон із вбудованим в дисплей датчиком відбитків пальців був Vivo X21. І з тих пір його можна було побачити в надзвичайно дорогому Huawei Porsche Design Mate RS і в майбутньому Xiaomi Mi 8.

Як справді працює вбудований в дисплей датчик відбитків пальців

Датчик відбитків пальців на дисплеї використовує оптичний датчик відбитків пальців для захоплення даних відбитків пальців і вбудований під екран телефону. Використовуються Vivo X21 і Xiaomi Mi 8 Датчик Clear ID від Synaptics для сканування відбитків пальців з високою роздільною здатністю. Датчик Clear ID, який є чіпом CMOS під назвою Clear ID FS9500, підтримується лише на OLED та AMOLED дисплеї.

Vivo X21 використовує датчик Synaptics Clear ID для сканування відбитків пальців високої роздільної здатності

Він працює шляхом захоплення відбитого світла відбитка пальця через OLED-пікселі. Отже, коли ви торкаєтеся екрану телефону, дисплей загоряється, щоб висвітлити відбиток пальця. Потім датчик фіксує сканування відбитка пальця з високою роздільною здатністю через світло, що відбивається від проміжків між пікселями.

Щоб переконатися, що дані відбитків пальців точно зчитуються датчиком, потрібно злегка натиснути на екран. Це зроблено для того, щоб датчик міг розрізняти гребені та впадини кожного відбитка пальця.

Цікаво, що зіставлення відбитків пальців здійснюється за допомогою програмного забезпечення Quantum Matcher від Synaptics, а не за допомогою внутрішньої технології Match-In-Sensor. Тим часом датчик відбитків пальців використовує датчики хоста, щоб освітлити область та активувати сканер.

Ось відео, де показано демонтаж вбудованого в дисплей датчика відбитків пальців

Проте оптичний датчик Synaptics Clear ID не єдиний на ринку. У березні 2018 р. Goodix розпочав доставку власна версія оптичного зчитувача відбитків пальців на дисплеї. Huawei Porsche Design Mate RS — це перший комерційно доступний телефон із вбудованим в дисплей датчиком відбитків пальців Goodix.

Цей датчик також працює так само, як і FS9500 Synaptics, і стверджує, що він має хибний рівень прийняття 0,002%.

Переваги вбудованого в дисплей датчика відбитків пальців

Чарівна активація датчика відбитків пальців на екрані телефону, коли це необхідно, є захоплюючою технологією. Оскільки багато виробників вирішили перемістити датчики відбитків пальців на задню частину телефону, це викликало чимало проблем.

По-перше, якщо телефон лежить на вашому столі, вам доведеться підняти його, щоб розблокувати. Ситуація погіршується, якщо є телефон підключений до автомобільного кріплення.

По-друге, із задніми датчиками відбитків пальців ви ніколи не можете бути впевнені, що потрапили в потрібне місце. Зрештою, навіть досвідчені виробники телефонів (читай Samsung і Nokia) іноді можуть зіпсувати положення сканера відбитків пальців.

Навіть досвідчені виробники телефонів іноді можуть зіпсувати положення сканера відбитків пальців

Оскільки вбудовані сканери відбитків пальців зазвичай розташовані в нижній частині екрана, він легко доступний і зручніший.

Крім того, вбудовані в дисплей датчики відбитків пальців стверджують, що працюють як для сухих, так і для вологих або холодних пальців. Крім того, оптичні датчики тонкі і не впливають на товщину телефону.

Що ще важливіше, вони швидкі. Фактично, Clear ID від Synaptics стверджує, що відповідає відбиткам пальців за 0,7 секунди. Якщо порівняти його з Face Unlock, сканування обличчя займає в середньому 1,4 секунди.

Які його обмеження

Як і для будь-якої нової технології, потрібно кілька ітерацій, щоб удосконалити її, і те ж саме стосується вбудованого в дисплей датчика відбитків пальців. Це трохи повільніше в порівнянні з традиційними сканерами відбитків пальців. А іноді здається, що читач не впізнає зареєстровані відбитки пальців.

Тим часом застосування будь-якого типу загартованого скла, швидше за все, може дати неточні результати або призвести до неправильної роботи датчика.

Чи є якісь потенційні проблеми з безпекою

Що стосується безпеки, то Clear ID у Vivo X21 супроводжується надійною системою захисту від спуфінгу. Оскільки це оптичний датчик, а не ємнісний, він не зможе відчути імпульс, через що його можна обдурити підробленими скануваннями.

На щастя, вбудовані заходи безпеки досить розумні, щоб виявити підроблені відбитки пальців. Крім того, це також залежить від OEM-виробників від того, як вони розширюють заходи аутентифікації.

Проте коментувати безпеку цих сканерів ще рано. Час і додаткові тести безпеки, безсумнівно, дадуть набагато кращу картину.

Наш досвід використання вбудованого в дисплей датчика відбитків пальців

Ми спробували вбудований дисплей датчик відбитків пальців на Vivo X21 і не треба говорити, що досвід був майже сюрреалістичним! Можливість покласти палець на скло, поки екран і сенсор роблять свою головоломку, — це унікальний досвід.

На телефоні є піктограма розміром з великий палець, яка горить більшу частину часу. Все, що вам потрібно зробити, це покласти на нього свій зареєстрований палець.

Коли телефон розблокується, ви не дізнаєтеся, де знаходиться датчик, доки не скористаєтеся додаток для аутентифікації, наприклад LastPass для чого потрібні ваші відбитки пальців.

На відміну від звичайного сканера, відбитка пальця на дисплеї немає завжди працювати точно. Один із семи випадків сканер відмовлявся відкривати двері до телефону.

Привіт, Майбутнє!

Оскільки дисплей з повним оглядом став повсюдною функцією в смартфонах, настав час серйозно оновити зручний датчик відбитків пальців. І з Qualcomm представляє власний варіант ультразвукові вбудовані в дисплей датчики відбитків пальців, без сумніву, вбудований в дисплей датчик відбитків пальців, швидше за все, стане найновішим трендом у світі смартфонів.