螢幕下指紋辨識 在螢幕佔比越來越高的同時，似乎看到了崛起的曙光，在三星與 Apple 傳了很久要推出螢幕下指紋辨識遲遲未推出時，中國大廠 Vivo 除了搶先展出超音波式指紋辨識技術外，還率先推出以光學式指紋辨識為技術的 Vivo X20 Plus UD。但螢幕下指紋辨識真的有必要嗎？到底他會帶來什麼使用上的問題呢？
螢幕下指紋辨識技術有哪些？
在聊這些問題前，我們先來聊聊指紋辨識的基本概念，指紋辨識基本流程會先由各種不同的技術取得指紋圖像後，再經過圖像處理來讓指紋更清晰，其中包含手指上的刮痕去除與紋路細化，這些細節就不多說了，因為今天的重點不在這裡。當指紋處理好後，就會開始分析指紋的特色，如紋路、節點、三角點…之類特徵，來比對是不是與紀錄的特徵相符。
圖像處理與分析屬於比較後端的處理，今天要講的螢幕下指紋辨識，會是屬於比較前端的部分。目前已經開發出來可以擷取指紋的方式大概有光學式指紋辨識、電容式指紋辨識與較為新穎的超音波式指紋辨識。
光學式指紋擷取的原理很好理解，就是利用光線照射到指頭上，再由另一端的接收處來偵測其反射訊息，進而辨識出指紋樣貌，像是有不少海關的指紋辨識機，就是利用光學式設計。電容式是目前智慧型最普遍使用的指紋擷取技術，利用其電荷變化、溫度與壓力進行掃描，是非常成熟的一種技術。而超音波式原理與光學式類似，只是將光線改由超音波來進行，不過這技術開發時間較晚，目前還沒成熟。
螢幕下指紋辨識會有什麼問題？
光學與電容這兩種方式目前在一般的指紋辨識裝置上，都沒有什麼大問題，但如果要把這些技術放在螢幕下，問題就非常多了。
螢幕最重要的目的就是讓人看到顯示的東西，在面板與你的眼睛間應該容不下不透明的元件吧？所以這些東西必須要藏在面板下方，但這問題就來了，而且不同技術都有不同的難度。
先說在智慧型手機最成熟的電容式指紋擷取，以半導體製程所打造的元件都是不透明，一定得放在面板下方，但目前能夠穿透的厚度只在 0.3mm，一般手機面板厚度大約在 0.7mm 以上，所以完全無法放在螢幕下方。當然有朋友會說，直接利用面板製程，將其電路改畫在玻璃上不就好了，但事情不是你想的那麼容易，玻璃上能夠達到的線徑還差半導體製程很遠，當然也有許多廠商嘗試過，但都在指紋圖像解析度上失敗了。
那光學式的會有什麼問題呢？問題其實也不小，因為 LCD 面板有背光模組，所以是不透明的，但還好還有 OLED 面板，只要面板的穿透率夠高，就可以讓光線透到保護玻璃上進而擷取到指紋，雖然也有厚度限制，但技術上已經可以超過 1mm。目前 Vivo X20 Plus UD 就是這麼做的，但除非你設置了很多組光學指紋發射與接收器，不然你只能在特定區域進行辨識。
超音波式其實是完全解決上面兩種問題，除了有機會穿透超過 0.8mm 的玻璃，而且可以穿透金屬與其他材料，所以無論是 OLED 或是 LCD 都可以使用。但問題就在面板上面的線路很容易干擾超音波讓辨識率下降，而且目前技術還很新，能夠正式量產的時間還遙不可及。
你真的需要指紋辨識嗎？
在 iPhone X 推出後，使用了 Face ID 來取代指紋辨識，造成很多使用者抱怨，畢竟有著相同臉孔特徵的人是存在的，而指紋特徵相同的人，幾乎不會存在同一個時代。而行動支付興起的年代中，智慧型手機安全性越來越重要，指紋辨識是其中最方便又安全的選擇。
指紋辨識除了安全性夠高外，對於使用習慣來說也是非常方便的，他可以在你眼睛不必注視下，就可以快速解鎖或是啟用信用卡，因為無論是在手機背後、正面 Home 鍵、甚至在側邊電源鍵上，只要用了幾次，就算眼睛不看也可以容易找到他。原因是因為他除了位置方便按壓辨識外，而且還有切口或是紋路，可以讓你感覺到他的正確位置。
但無論是 Face ID 或是虹膜辨識，他的動作都沒有指紋辨識來的直覺，因為這兩種方式都必須把手機拿起來對著臉孔才能啟動安全解鎖，在購物支付時的動作就會多了一道，並沒有指紋辨識來得方便。臉部辨識與虹膜辨識雖然有部分不方便，我認為還是應該存在智慧型手機中，但一定不能脫離指紋辨識而獨立存在。
你真的需要螢幕下指紋辨識嗎？
那螢幕下指紋辨識就可以解決這問題嗎？我認為並沒有。目前的指紋辨識必須在螢幕的特定區域才能偵測指紋，但螢幕上不可能會有特殊凹痕或是紋路來讓你盲按，所以你還是必須眼睛盯著手機確認辨識位置後才方便按壓。如果整個螢幕都可以偵測指紋辨識後，雖然已經可以讓你盲按了，但當你手放進口袋不小心觸碰到螢幕時，會不會就解鎖了，進而造成誤操作？另外，依然存在的問題是螢幕下指紋辨識擷取指紋圖像的效率並沒有一般指紋辨識來的好，這對於習慣快速解鎖的人們來說就會變成一種不方便。
幾年後螢幕下指紋辨識都可以解決這些問題，但我認為目前現行在手機上的電容式指紋辨識，只要好好的安排與設計位置，都會比設計在螢幕下容易又方便。
原本一開始我也覺得螢幕下指紋辨識似乎是一個新時代的創新與需求，但仔細想想後能夠讓無邊框手機也同時具有指紋辨識的解法時在太多太豐富，真的有必要讓已經成熟的技術退化成不成熟技術讓消費者重新適應嗎？或許螢幕下指紋辨識只是一個吸引目光的議題罷了？又或許在體積更小的智慧手錶上，才是螢幕下指紋辨識真正的戰場！
