iPhone 13 的「劉海」變小了，也變強了
關於新 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關注對象，就在 iPhone 13 系列發佈會的第二天，網上就冒出了 iPhone 14 會採用「打孔屏」的消息。
▲「打孔屏」的 iPhone 14 渲染圖. 圖片來自：JonProsser
處於真全面屏時代黎明前的黑暗，打孔屏、水滴屏、劉海屏花樣繁多，而我們都希望處於行業頂端的蘋果給出一套美觀、安全、實用兼顧的方案。
只是實際之中，從 iPhone X 就引入 3D 結構光的 FaceID，原地踏步了四年，體積、易用性、安全性均有些停滯。
後續利用 Apple Watch 解鎖 iPhone，並非是 FaceID 的提升，而更像是利用了生態優勢。
▲ 左：iPhone 13 Pro Max，右：iPhone 12 Pro Max.
四年過去，到了 iPhone 13 這代，「劉海」終於小了，不過功能上並未改變。此前傳聞的「精度提升 2 倍」、「可以口罩解鎖」等特性都未出現。
因此除了「美觀」外，並未有實質性的提升，對戴口罩解鎖仍然不友好，怎麼看 iPhone 13 系列上的 FaceID 都像是擠了一管牙膏，增加了一個賣點而已。
iPhone 13 把 FaceID 內元件排列組合了一下
在 iPhone 13 系列發售之後，著名拆機網站 iFixit 就上傳了詳盡的拆機報告。總結起來就是，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，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，聽筒的更換變得會複雜，固定螺絲被主板壓着，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」，它與點陣投影集成在一起，也就説 iPhone 13 系列上的劉海精簡了一個開孔。
這也是劉海變小的一個直接原因。
在 iPhone X 上，FaceID 從左到右的元器件排列為紅外攝像頭、泛光照明器（與環境光傳感器）、700 萬像素前置攝像頭與點陣投影儀。
到了縮小 20% 體積後的 FaceID，從左到右精簡為泛光照明器、點陣投影儀與 1200 萬像素前置攝像頭。
▲ FaceID 內組件排列更為緊密 . 圖片來自：微機分
從硬件角度來看，iPhone 13 劉海體積的縮小，與元器件的集成度、排列優化不無關聯。
安全性沒有提升，其實是最大的進步
在「加州來電」活動中，對於更小體積的 FaceID 模塊，蘋果並未過多着墨，僅用了 20 幾秒道明「體積變小」，「有了更多的顯示面積」。
縮減後的 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「目前智能手機中最為安全的生物識別」。
FaceID，或者説 3D 結構光認證的原理並不難理解。大概分為三步，第一步辨別，第二步構建 3D 模型，第三部轉換為數據進行比對。
其中比較重要的是 3D 臉部模型的精準度。為了獲取足夠的臉部特徵，點陣投影儀會發射出三萬個定位點，再通過紅外攝像機捕捉反射回來的定位點信息。
不同的定位點，經過反射回來的不同時間，來刻畫精確的臉部輪廓。最終再匯成一串數字與 iPhone 裏的原始數據進行比對。
而在初代 FaceID（iPhone X 到 iPhone 12）中，為了獲取更為準確的深度信息，點陣投影儀與紅外攝像機它們之間的距離維持在了 27mm，因此內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。
但縮小後的 FaceID 識別精度卻維持不變，從技術角度來看，算是一個不小的升級。達成這個小目標一是產業鏈技術的升級，另一個就是 A15 Bionic 芯片的神經引擎算法。
在今年 2 月，iPhone 的 FaceID 供應商 II-VI（高意集團）推出「用於下一代 3D 傳感器的高功率和高效率雙結 VCSEL 陣列」。
讓 FaceID 的點陣投影儀發射功率更高、準確度也有提升。另外，經過幾年大量的人臉數據訓練和學習，讓蘋果積累了很多人臉數據，進而優化了 FaceID 人臉算法模型。
再結合 II-VI 的技術升級，最終讓小劉海形式的 FaceID 出現在了 iPhone 13 系列上。
蘋果是 3D 結構光的最後和唯一的玩家
FaceID（3D 結構光）是蘋果押寶的下一代生物識別技術，相對於 TouchID，安全性更高，使用體驗也更好一些。
從 iPhone 到 iPad，再到未來的 Mac，蘋果也在一步步推廣至所有的產品線之中，算是蘋果所推行時代的潮流。
早先 Android 陣營也有相關的結構光產品問世，但隨着規避專利，對更大屏幕面積的追求，以及差異化競爭，讓 Android 們紛紛轉向了屏下指紋。
蘋果讓 FaceID 步入市場之前，就先後收購了 PrimeSense、PolarRose 等一系列人臉識別技術相關的公司。同時，蘋果的先進製造基金先後兩次向 II-VI（高意集團）共投資了 8 億美元，為其擴大規模與創造就業機會。
而與 II-VI 合作也不再僅限於 FaceID 模塊，也開始合作開發 LiDAR 模塊，從而提前佈局 AR 眼鏡等設備。
▲ 在蘋果先進製造基金投資下，II-VI 在德州建立的工廠 . 圖片來自：Apple
蘋果先進製造基金曾經也向康寧公司提供過資金扶持，現在康寧已經成長為智能手機產業不可或缺的一家企業。假若 AR 會是下一個風口，那 II-VI 很有可能會是 AR 產業鏈中的「康寧」。
通過不斷的收購人臉識別技術公司，蘋果獲得了大量的相關專利，加上對產業鏈的控制，圍牆越來越高，便成了圍城，讓 iPhone 成為現在僅剩的 3D 結構光智能手機，也讓蘋果成為消費級產品的唯一玩家。
小了 20%？但我想讓它消失！
站在蘋果宇宙裏，這 20% 的體積縮小，可能是凝結了蘋果多年的努力。
▲ 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、效率的生物識別，也有了推向大眾的屏下攝像頭技術，百花齊放，讓人們感受到了科技在進步。
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 9to5Mac 網站的讀者調查，很多人認為「劉海」已經成為 iPhone 的一個標誌，甚至表示蘋果在刻意保留這則特性，以凸顯獨特。
但 iPhone 13 系列的劉海僅降低了 20% 的面積，也從側面暗示了蘋果保留劉海的無奈之舉。
其實，同樣在今年 2 月份的 MWC 中，光鑑科技攜手中興推出屏下 3D 結構光技術，並由中興展示樣機。只是何時落地到產品層面，以及何時量產上市，還有不小的問題解決。
▲ 中興展示屏下 3D 結構光方案，宣稱已達到安全支付級別，但並未透露量產計劃.
按照蘋果的技術儲備，內部也會有很多 FaceID 的替代方案，甚至可能已經有相應的屏下 3D 結構光方案，只是它們並不成熟，加上現在 iPhone 在高端產品上一騎絕塵，會以穩妥的戰略來升級與更新。
iPhone 13 劉海面積縮小的背後，實則有着很多的努力與技術升級。但站在當下打孔屏大行其道，以及屏下攝像頭開始普及的大環境之下，蘋果這 FaceID 2.0 的技術升級，雖然是 3D 結構光技術的一則里程碑，但也是一個「微不足道」的進步。
資料來源：愛範兒（ifanr）
▲「打孔屏」的 iPhone 14 渲染圖. 圖片來自：JonProsser
處於真全面屏時代黎明前的黑暗，打孔屏、水滴屏、劉海屏花樣繁多，而我們都希望處於行業頂端的蘋果給出一套美觀、安全、實用兼顧的方案。
只是實際之中，從 iPhone X 就引入 3D 結構光的 FaceID，原地踏步了四年，體積、易用性、安全性均有些停滯。
後續利用 Apple Watch 解鎖 iPhone，並非是 FaceID 的提升，而更像是利用了生態優勢。
▲ 左：iPhone 13 Pro Max，右：iPhone 12 Pro Max.
四年過去，到了 iPhone 13 這代，「劉海」終於小了，不過功能上並未改變。此前傳聞的「精度提升 2 倍」、「可以口罩解鎖」等特性都未出現。
因此除了「美觀」外，並未有實質性的提升，對戴口罩解鎖仍然不友好，怎麼看 iPhone 13 系列上的 FaceID 都像是擠了一管牙膏，增加了一個賣點而已。
iPhone 13 把 FaceID 內元件排列組合了一下
在 iPhone 13 系列發售之後，著名拆機網站 iFixit 就上傳了詳盡的拆機報告。總結起來就是，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，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，聽筒的更換變得會複雜，固定螺絲被主板壓着，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」，它與點陣投影集成在一起，也就説 iPhone 13 系列上的劉海精簡了一個開孔。
這也是劉海變小的一個直接原因。
在 iPhone X 上，FaceID 從左到右的元器件排列為紅外攝像頭、泛光照明器（與環境光傳感器）、700 萬像素前置攝像頭與點陣投影儀。
到了縮小 20% 體積後的 FaceID，從左到右精簡為泛光照明器、點陣投影儀與 1200 萬像素前置攝像頭。
▲ FaceID 內組件排列更為緊密 . 圖片來自：微機分
從硬件角度來看，iPhone 13 劉海體積的縮小，與元器件的集成度、排列優化不無關聯。
安全性沒有提升，其實是最大的進步
在「加州來電」活動中，對於更小體積的 FaceID 模塊，蘋果並未過多着墨，僅用了 20 幾秒道明「體積變小」，「有了更多的顯示面積」。
縮減後的 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「目前智能手機中最為安全的生物識別」。
FaceID，或者説 3D 結構光認證的原理並不難理解。大概分為三步，第一步辨別，第二步構建 3D 模型，第三部轉換為數據進行比對。
其中比較重要的是 3D 臉部模型的精準度。為了獲取足夠的臉部特徵，點陣投影儀會發射出三萬個定位點，再通過紅外攝像機捕捉反射回來的定位點信息。
不同的定位點，經過反射回來的不同時間，來刻畫精確的臉部輪廓。最終再匯成一串數字與 iPhone 裏的原始數據進行比對。
而在初代 FaceID（iPhone X 到 iPhone 12）中，為了獲取更為準確的深度信息，點陣投影儀與紅外攝像機它們之間的距離維持在了 27mm，因此內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。
但縮小後的 FaceID 識別精度卻維持不變，從技術角度來看，算是一個不小的升級。達成這個小目標一是產業鏈技術的升級，另一個就是 A15 Bionic 芯片的神經引擎算法。
在今年 2 月，iPhone 的 FaceID 供應商 II-VI（高意集團）推出「用於下一代 3D 傳感器的高功率和高效率雙結 VCSEL 陣列」。
讓 FaceID 的點陣投影儀發射功率更高、準確度也有提升。另外，經過幾年大量的人臉數據訓練和學習，讓蘋果積累了很多人臉數據，進而優化了 FaceID 人臉算法模型。
再結合 II-VI 的技術升級，最終讓小劉海形式的 FaceID 出現在了 iPhone 13 系列上。
蘋果是 3D 結構光的最後和唯一的玩家
FaceID（3D 結構光）是蘋果押寶的下一代生物識別技術，相對於 TouchID，安全性更高，使用體驗也更好一些。
從 iPhone 到 iPad，再到未來的 Mac，蘋果也在一步步推廣至所有的產品線之中，算是蘋果所推行時代的潮流。
早先 Android 陣營也有相關的結構光產品問世，但隨着規避專利，對更大屏幕面積的追求，以及差異化競爭，讓 Android 們紛紛轉向了屏下指紋。
蘋果讓 FaceID 步入市場之前，就先後收購了 PrimeSense、PolarRose 等一系列人臉識別技術相關的公司。同時，蘋果的先進製造基金先後兩次向 II-VI（高意集團）共投資了 8 億美元，為其擴大規模與創造就業機會。
而與 II-VI 合作也不再僅限於 FaceID 模塊，也開始合作開發 LiDAR 模塊，從而提前佈局 AR 眼鏡等設備。
▲ 在蘋果先進製造基金投資下，II-VI 在德州建立的工廠 . 圖片來自：Apple
蘋果先進製造基金曾經也向康寧公司提供過資金扶持，現在康寧已經成長為智能手機產業不可或缺的一家企業。假若 AR 會是下一個風口，那 II-VI 很有可能會是 AR 產業鏈中的「康寧」。
通過不斷的收購人臉識別技術公司，蘋果獲得了大量的相關專利，加上對產業鏈的控制，圍牆越來越高，便成了圍城，讓 iPhone 成為現在僅剩的 3D 結構光智能手機，也讓蘋果成為消費級產品的唯一玩家。
小了 20%？但我想讓它消失！
站在蘋果宇宙裏，這 20% 的體積縮小，可能是凝結了蘋果多年的努力。
▲ 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、效率的生物識別，也有了推向大眾的屏下攝像頭技術，百花齊放，讓人們感受到了科技在進步。
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 9to5Mac 網站的讀者調查，很多人認為「劉海」已經成為 iPhone 的一個標誌，甚至表示蘋果在刻意保留這則特性，以凸顯獨特。
但 iPhone 13 系列的劉海僅降低了 20% 的面積，也從側面暗示了蘋果保留劉海的無奈之舉。
其實，同樣在今年 2 月份的 MWC 中，光鑑科技攜手中興推出屏下 3D 結構光技術，並由中興展示樣機。只是何時落地到產品層面，以及何時量產上市，還有不小的問題解決。
▲ 中興展示屏下 3D 結構光方案，宣稱已達到安全支付級別，但並未透露量產計劃.
按照蘋果的技術儲備，內部也會有很多 FaceID 的替代方案，甚至可能已經有相應的屏下 3D 結構光方案，只是它們並不成熟，加上現在 iPhone 在高端產品上一騎絕塵，會以穩妥的戰略來升級與更新。
iPhone 13 劉海面積縮小的背後，實則有着很多的努力與技術升級。但站在當下打孔屏大行其道，以及屏下攝像頭開始普及的大環境之下，蘋果這 FaceID 2.0 的技術升級，雖然是 3D 結構光技術的一則里程碑，但也是一個「微不足道」的進步。
資料來源：愛範兒（ifanr）