1.电容式指纹识别

1.1 原理和优缺点

原理：手指作为一方极板，手指指肚是高低不平的(脊和谷)，手指极板和指纹传感器上的电容极板的间距不一样，电容值不一样。在相同的电压下，不同电容值的放电速度不同。(继续探究下去，就涉及电子这一块，暂且先点到为止)

优点：体积小。可以进行活体识别，安全性高。

缺点：易受干扰，手指上有水或污渍的话就不能解锁。
穿透率低，不是透明的，无法放置在屏下。

刮擦式的指纹识别采用一维的线性传感器，需要手指从传感器上缓慢划过，之后再被拼接成完整的指纹进行识别。
作为第一代指纹识别技术，刮擦式指纹识别属于电容式指纹识别类

来源： Face ID来了，指纹识别终将成为过去？

2013年发布的vivo Xplay3S采用电容式指纹识别，刮擦式。

2013年发布的iphone5s指纹采用电容式指纹识别，按压式。

2016年Synaptics发布了第三代Natural ID玻璃内层（under-glass）指纹传感器- Natural ID™ FS4500，可以透过玻璃或陶瓷按键扫描指纹。

这种电容式屏下指纹适用于LCD屏，不需要借助屏幕的光。

2.光学式指纹识别

2.1 原理和优缺点

原理：利用OLED屏幕照亮手指，光线经过手指皮肤，发生反射。OLED屏幕像素之间有间隙，反射的光通过屏幕像素间隙到达指纹传感器。
OLED屏的HBM功能支持500nits以上的亮度，能提高指纹识别的成功率。

第一代是“准直器方案”^[7][9][10]：指纹识别传感器采集准直光线成像，获得指纹信息。
准直是什么意思？通常光线是发散的，即开始相邻的两条光线传播后会相离越来越远。准直通俗说就是保持光线之间是平行的。^[8]

第二代是"摄像头方案"：利用摄像头捕捉指纹图像。
该方案可以利用相机技术来提高指纹识别率，比如多帧合成、划痕检测、智能降噪等等。vivo还推出了屏幕指纹DSP加速技术。

优点：屏下指纹。

缺点：指纹图标在固定区域经常显示，容易烧屏。
功耗高。
使用的是二维指纹图像，安全性不高。有些光学式指纹传感器带活体检测功能。

IQOO7搭载了屏下光学指纹，使用了短焦摄像头来采集指纹图像。

图片来源： B站微机分WekiHome【享拆】iQOO 7拆解：最强横屏旗舰？

超声波式指纹识别

原理：向手指表面发送超声波，传感器接收回波。

优点：穿透性强，手指上有水或污渍也能识别；
理论上可以在屏的任何位置捕捉指纹(但是实际手机并不是任何位置)
支持活体检测，安全性高。
指纹录入简单。

缺点：成本高。一些保护膜会降低指纹识别率。

2021年发布的IQOO8 Pro配备了超声波指纹解锁：录入指纹只需按压一次。指纹区域比光学指纹要大，但是只有这么大吗？

图片来源：B站微机分WekiHome【享拆】iQOO 8 Pro拆解&体验：重新定义指纹解锁！

关于活体检测问题，从网上的资料看到电容式指纹和超声波式指纹具有活体检测功能，光电式指纹没有活体检测功能。有的说法是前两种能穿透手指表层皮，构造3D的指纹结构。
我没搞懂，但是先点到为止，后面有时间继续看。

参考资料
[1] Face ID来了，指纹识别终将成为过去？
[2] 电容式指纹识别原理图
[3] 知乎问题《电容式指纹究竟是什么？原理又是什么？》伤痕的天空的回答
[4] 产研 | 风光不再，指纹芯片能否重回巅峰？
[5] 比超声波还牛？可完全透过玻璃的指纹识别技术来了
[6] B站微机分WekiHome【享拆】iQOO 7拆解：最强横屏旗舰？
[7] 反其道而行之屏幕指纹识别拒绝屏幕开孔
[8] 百度百科-准直
[9] 解锁体验全靠摄像头？揭露屏幕指纹识别背后的秘密
[10] 官方详解小米CC9 Pro新技术，全球首款超薄屏下光学指纹
[11] B站微机分WekiHome【享拆】iQOO 8 Pro拆解&体验：重新定义指纹解锁！
[12] 专利–光学指纹识别和防伪方法及系统

指纹识别（一）—— 电容式、光学式、超声波式介绍相关推荐

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