Датчик отпечатков под экраном: как работает

m

Принцип работы подэкранных сканеров отпечатков

Технология подэкранных датчиков отпечатков пальцев представляет собой революционный подход к биометрической аутентификации в современных смартфонах. В отличие от традиционных сканеров, которые располагаются на задней панели или боковой грани устройства, эти датчики интегрированы непосредственно под дисплеем, что позволяет сохранить целостность экрана и обеспечить более эстетичный дизайн. Производители используют два основных типа технологий: оптические и ультразвуковые сканеры, каждый из которых имеет свои уникальные особенности и принципы работы.

Оптические сканеры: технология на основе света

Оптические подэкранные датчики работают по принципу фотографирования отпечатка пальца. Когда пользователь прикладывает палец к определенной области экрана, под дисплеем активируется источник света, который подсвечивает палец. Специальные сенсоры улавливают отраженный свет и создают двумерное изображение отпечатка. Для этого используются миниатюрные камеры высокого разрешения или фотодиодные матрицы, способные capture мельчайшие детали кожного рисунка.

Ключевые преимущества оптических сканеров включают относительно низкую стоимость производства и высокую скорость распознавания. Однако они имеют и существенные недостатки: меньшую безопасность по сравнению с ультразвуковыми аналогами, поскольку их можно обойти с помощью качественной фотографии отпечатка пальца, а также зависимость от чистоты экрана и пальцев. Кроме того, оптические сканеры могут быть заметны при работе из-за подсветки области сканирования.

Ультразвуковые сканеры: продвинутая технология

Ультразвуковые датчики представляют собой более совершенную и безопасную технологию. Они используют высокочастотные звуковые волны, которые проходят через стекло экрана и отражаются от поверхности пальца. Датчик измеряет интенсивность отраженного сигнала в разных точках, создавая трехмерную карту отпечатка пальца, включая глубину бороздок и уникальные особенности кожи.

Основные преимущества ультразвуковой технологии:

Сравнение технологий сканирования

При выборе смартфона с подэкранным сканером важно понимать различия между технологиями. Оптические сканеры чаще встречаются в устройствах среднего ценового сегмента, тогда как ультразвуковые устанавливаются в флагманские модели. Разница в скорости работы между ними практически незаметна для обычного пользователя, но разница в безопасности значительна. Ультразвуковые сканеры также лучше работают в сложных условиях - при влажных или загрязненных пальцах.

Современные разработки направлены на улучшение обеих технологий. Производители оптических сканеров работают над увеличением безопасности через использование искусственного интеллекта для обнаружения подделок, а создатели ультразвуковых решений уменьшают энергопотребление и увеличивают area сканирования для более удобного использования.

Технические challenges и решения

Разработка подэкранных сканеров столкнулась с несколькими серьезными техническими challenges. Один из основных - необходимость работы через различные слои дисплея, включая стекло, поляризационные фильтры и сенсорные слои. Каждый из этих слоев поглощает и искажает сигнал, что требует сложных алгоритмов коррекции.

Производители решили эти проблемы через:

  1. Разработку специализированных сенсоров с повышенной чувствительностью
  2. Создание advanced алгоритмов обработки сигналов
  3. Оптимизацию конструкции дисплеев для лучшего пропускания сигнала
  4. Использование машинного обучения для улучшения распознавания

Будущее технологии подэкранных сканеров

Технология продолжает активно развиваться. Ожидается, что в ближайшие годы мы увидим сканеры, способные работать на всей площади экрана, что устранит необходимость поиска特定ной зоны для аутентификации. Также ведутся разработки по совмещению нескольких биометрических методов в одном датчике - распознавание отпечатка пальца вместе с сканированием вен или измерениями пульса.

Еще одно перспективное направление - уменьшение энергопотребления датчиков и их интеграция с always-on дисплеями. Это позволит осуществлять быструю аутентификацию без необходимости активации основного экрана, что значительно улучшит пользовательский опыт и продлит время автономной работы устройств.

Практические рекомендации пользователям

Для оптимальной работы подэкранного сканера рекомендуется правильно настраивать систему распознавания. При добавлении отпечатка пальца следует регистрировать разные angles и части пальца, а также учитывать возможные изменения кожи из-за сухости или повреждений. Регулярное обновление прошивки устройства также важно, поскольку производители постоянно улучшают алгоритмы распознавания через software обновления.

Важно понимать, что защитные пленки и стекла могут влиять на работу сканера, особенно оптического типа. При выборе аксессуаров следует обращать внимание на совместимость с технологией подэкранного сканера. Некоторые производители предлагают сертифицированные защитные покрытия, которые прошли тестирование на совместимость с биометрическими системами аутентификации.

Технология подэкранных сканеров отпечатков пальцев продолжает стремительно развиваться, предлагая пользователям все более удобные и безопасные методы аутентификации. Понимание принципов работы этих систем помогает сделать осознанный выбор при покупке устройства и оптимально использовать его возможности в повседневной эксплуатации.

Добавлено 23.08.2025