屏幕变化不小 全面屏逐渐占领市场

三星盖乐世S8

　　手机超高的屏占比一直是业界共同的追求点之一，而在过去的这半年，大屏占比已经不仅仅存在于幻想，代表作就是三星盖乐世S8，屏占比高达84.2%，同时配合两侧的双曲面让观感更具未来感。

Essential Phone（图片引自外媒）

　　当然高屏占的手机在以前就已经有了量产产品，比如小米MIX、联想ZUK Edge，但并未带起节奏。而今年则成了全面屏的爆发季，除了三星，LG的LG G6、前不久“安卓之父”安迪·鲁宾设计的Essential Phone、以及最近关注度颇高的夏普AQUOS S2，都证明了全面屏在手机市场的地位逐渐上升。

传说中的iPhone 8（图片引自环球网）

　　从目前曝光的信息来看，iPhone 8也将采用全面屏设计。而且iPhone 8有OLED版本，之前传的苹果有OLED的订单也证明了这点。OLED拥有自发光特性，而且比LCD拥有可弯曲的特性，显示素质上拥有更高的色域。并且OLED屏幕生产成本也有所降低，也正是因为这些原因，OLED或将替代LCD成为主流屏幕。

　　指纹识别 Underglass或成流行元素

　　指纹识别作为当下最为便捷的身份认证功能之一，一直都拥有着极高的关注度，而它的变化也一直都很显著。在WMC2017展会上汇顶科技展示的屏幕下光学指纹，以及前不久vivo在MWCS上展示的屏下超声波指纹无疑都是指纹识别未来的发展方向。

MWC2017上汇顶的屏幕光学指纹

　　目前市面上的指纹识别基本都采用电容式的方案，因为电容式是目前应用在手机上的识别率最好、识别速度最快的方案。小米曾在小米5s上对Underglass的超声波指纹方案进行尝试，只不过效果不尽如人意。

　　指纹识别的位置和形态也在不断的发生着变化，17年上半年最为明显的变化就是主流机型基本都完成了位置由后往前、形态由可按压变为不可按压的的转变。三星盖乐世S8由于全视屏的采用，指纹识别位置不得不从原来的正面转移到背面，这也说明了显示区域下的Underglass指纹方案的迫切性。

　　说到Underglass指纹方案，目前已经有了被多次采用的方案。2014年9月，汇顶科技发布了“IFS（Invisible Fingerprint Sensor）指纹识别与触控一体化技术”。相对于传统的电容式指纹识别技术，手机厂商无需在手机前面板或后壳上开通孔放置指纹传感器模块，而是将指纹传感器隐藏于TP面板之下，可支持玻璃面板也可支持蓝宝石面板。

华为P10

　　但这种方案存在的短板就是电容式的指纹模块不能与手指直接接触，智能手机正面2.5D玻璃面板的厚度超过0.7mm，而根据电容式指纹识别的原理，如果在芯片上方存在的盖板玻璃厚度超过0.3mm时，其识别精确度将大幅降低。汇顶给出的解决方案是在玻璃盖板上开盲孔，让指纹识别处的玻璃面板厚度保持在0.2-0.3mm，使信号可以有效的传达。

ZUK Edge

　　所以我们看到的ZUK Edge，以及同样采用IFS方案的华为P10、小米6在指纹识别处都有一个开槽。也就是说，这种指纹识别的开槽不仅仅是为了让用户方便指纹定位，更多的是为了提升识别的成功率。就使用体验来说，笔者使用过华为P10和小米6，在识别率和识别速度上都有不错的表现。

vivo屏幕下指纹识别展示

　　电容式的Underglass方案虽然对手湿难以识别的问题进行了算法改进，但终究还是改变不了电容传感器本身的短板。而超声波式的Under glass方案从理论上说可以对湿手指有高达99%的识别率，并且只会对人的真皮皮肤有反应，从根本上杜绝了人造指纹的问题。超声波指纹识别可以产生高质量的指纹图像，这就允许了传感器尺寸的缩小，并且无需牺牲认证的可靠性，从而使成本得以下降。所以一旦超声波式Under glass方案成熟，电容式指纹识别将很快被替代。也就是说，前不久高通通过vivo展示的超声波指纹也许会在不久的将来成为主流方案之一。

　　就目前iPhone 8的曝光信息来看，取消实体指纹按键几乎已经成了必然事件。据悉，苹果公司计划在OLED和MicroLED显示屏幕的发光层内加入具备指纹识别功能的传感器，形成“交互像素”，即在每一个传统的RGB像素点旁边添加指纹识别像素点，到那时就不再需要指纹识别芯片这个概念，因为显示屏幕已经成了一块大号的指纹识别芯片。目前说这些听起来还有些玄，到底有没有就得看2017年苹果的秋季发布会了。这种全屏幕的指纹识别方案无疑是未来指纹的终极方案之一。

　　虹膜识别和面部识别或将占领市场

　　除了指纹识别外，最近比较火的生物识别技术无疑是虹膜识别和面部识别了。在包括指纹在内的所有生物识别技术中，虹膜识别是当前应用最为精确的一种，因为不同于指纹，虹膜是不可被复制的，而且当一个人死亡后，瞳孔会自然放大，从而造成虹膜消失，所以只有活体才能用虹膜识别，而且由于虹膜是生物特征，在照片或者视频上的虹膜图片是不能进行解锁的。

虹膜识别（图片引自微博）

　　虹膜识别就是通过对比虹膜图像特征之间的相似性来确定用户的身份。一个虹膜约有266个量化特征点，而一般的生物识别技术只有13个到60个特征点。在算法和人类眼部特征允许的情况下，算法可获得173个二进制自由度的独立特征点，所以虹膜识别具有很高的精准度。

国美GOME K1和三星盖乐世S8虹膜识别界面

　　17年上半年虹膜识别的典型机型有三星盖乐世S8和国美GOME K1，笔者曾进行过两款机型的虹膜识别使用体验的对比评测，在温和环境下，两款手机的虹膜识别速度都很快，在特定的距离下也有很高的识别率，即便带着眼镜也能实现优良的使用体验。但要注意优良的使用体验是有前提的：温和环境和特定距离。在极暗和强光环境下使用体验欠佳，使用距离不在特定范围，也不能实现解锁。

人脸识别（图片引自为什么）

　　相比于虹膜识别和指纹识别，人脸识别虽然安全性不如前两者，但胜在应用范围更广。因手部可能会受到外界因素影响，如划破手造成指纹无法识别。相比于虹膜识别来讲，其使用时无需紧盯屏幕固定区域，更不需要对眼部距离进行调整，其方便性则是不言而喻的。而且，人脸识别则是每个人都具有的，因此，人脸识别就排除了很多这样的特殊情况。 

　　有消息称，iPhone 8或取消指纹识别，采用3D扫描技术替代指纹识别，并且苹果研究iPhone面部识别功能已经有多年时间。一项专利文件描述了同时获取用户脸部 2D 图像和 3D 深度数据的方法。为了实现这一目的，它使用了一个需要不同组件的复杂前置摄像头系统，其中包括可见光图像传感器、红外传感器和 3D 捕捉系统。

　　这个系统会将最终结果与授权用户的数据库进行对比，如果两组结果匹配，则可以解锁 iPhone 等设备。由于3D 传感器会收集各种面部因素，包括用户眼窝轮廓、下巴、鼻子、皮肤线条以及皮肤上的斑点等等，所以用在iPhone上的脸部识别功能不会轻易被照片糊弄。

　　关于拍照 双摄大军已经占领高地

　　手机拍照能力一直是很多用户的关注点，但由于机身结构空间的限制，没有足够的空间满足同专业相机镜头般的光圈变换，而固定的光圈无法实现特定景深的转换。想要获得良好的背景虚化效果，这时候用于记录景深的副摄像头就显得十分重要了。纵观现在市面上的主流机型，除了三星、HTC这些依靠强大技术底蕴能够实现优秀单摄拍照效果的厂商外，双摄方案已经在2017年上半年完成了普及。

华为P10的徕卡双摄

　　双摄像头方案主要有三种，一种是主副摄像头搭配的方案，这种方案采用一个专门的景深镜头采集景深，是最早用在手机上的双摄方案，不过由于功能的局限性，目前新机很少有采用这种方案。比较主流的双摄方案一种是以华为代表的彩色+黑白双摄方案，另外一种是以iPhone 7 Plus代表的广角+长焦双摄像头方案。

黑白与彩色图像合成一张质量更高的图像（图源：雷锋网）

　　华为P10搭载了1200万像素彩色摄像头和2000万像素黑白摄像头。这种方案的好处就是不仅可以获得更高的图像清晰度，还可以实现双摄变焦。当进行拍摄工作时，彩色和黑白摄像头会同时拍摄出图像。由于黑白摄像头取消了分色滤镜，所以会比彩色摄像头拥有更高的进光量，图像细节就会更加清晰。两张图像通过软件进行融合，就能得到一张比普通彩色摄像头更加清晰的照片。这种清晰度的增强效果在夜景拍摄时作用尤为明显。

　　从理论上来说，这种方案的双摄无损变焦并不是真正的变焦，而是是在高像素黑白摄像头的基础上实现的。就拿华为P10来说，在拍摄一张变焦照片时，2000万的黑白摄像头负责拍摄出一张高清的黑白图像，然后从这张图像上截取出1200万彩色摄像头拍摄出的图像范围，通过软件与彩色图像进行融合，从而获得一张质量较高的变焦图像。这也是在最高分辨率下无法进行无损变焦的原因。

iPhone 7 Plus的2倍无损变焦

　　iPhone 7 Plus 采用不同焦段的摄像头更像是采用了两个独立的摄像头，在不同场景下，手机会选择适用的摄像头进行主要拍摄。两颗摄像头中一颗是手机常见的28mm焦段，另一颗是56mm焦段，其中56mm非常接近50mm人像黄金焦段，而“人像模式”下也是强制56mm镜头成像，另一颗负责辅助识别主体和背景。光学变焦在严格意义上是通过改变相机镜头的光学结构，来实现取景范围的拉近拉远。当然iPhone 7 Plus上用的都是定焦镜头，因为采用“广角+长焦”的双摄方案，所以通过切换28mm广角和56mm长焦摄像头恰好实现了2倍无损变焦。17年上半年发布的小米6、一加5等都是采用了这种双摄方案。

　　双摄的优势在于能够进行大光圈的景深模拟效果，但其弊端也显示在了这个方面。双摄光圈模拟是要靠软件算法实现，而不是物理镜头制造出来的虚化效果，由于算法的不准确行，画面较为复杂时，就会出现“抠图”失败的情况。不得不说，小米在这方面的宣传还是很诚实的，人物头发间隙露出来的草地就出现了虚化失败的情况。这方面正是双摄在未来需要改进的。

vivo X9s的前置柔光双摄

　　双摄的景深效果有很多时候都是为了人像服务，而以自拍进行人像拍摄的使用场景更加频繁，为了让双摄用于自拍，这时候就出现了两种解决方案。一种是像金立S10、vivo X9s这种前置采用双摄的方案，这种强调前置的往往也会配个前置补光灯以获得暗光自拍补光；另一种就是之前曝光的魅族PRO 7采用的后置屏幕方案。这两种方案各有优缺点：前置双摄自拍更加方便，但摄像头比较占用手机的内部空间；后置小屏幕的可以直接用后置双摄自拍，但由于画面较小，看清画面细节相对困难。

　　关于音乐 没有耳机孔后蓝牙或是最佳替代

　　由于手机的便携性以及还算不错的音质表现，不少用户都拿手机来做音频前端，而且也有不少厂商愿意发展这个功能，并为其产品搭载独立的解码运放，虽然音质和专业的HiFi播放器有一定的差距，但对于一般用户来说，满足需求戳戳有余。2017年上半年也有几款在音频方面进行开发的手机，比如搭载AKM HiFi芯片并配备HUAWEI histen音效的荣耀9，采用ES9318 DAC+耳放二合一音频芯片的vivo X9s Plus。

取消3.5mm接口后需要转接线才能使用传统耳机

　　但通用的3.5mm耳机接口和机身厚度却是冤家路窄。加入强化结构的3.5mm接口在厚度上会比数据接口稍厚，所以取消掉3.5mm耳机接口后允许机身做得更薄。而且减少一项内容就可以对空间进行进一步的优化，取消掉耳机接口后，手机背部就可以有更多的空间放置更大容量的电池，或者也可以将机身进一步做薄，而且机身的密闭性也会更好。2017年上半年，取消耳机孔的机型也有不少，比如小米6、努比亚Z17等等。

　　但取消3.5mm耳机接口带来了一系列问题，就拿iPhone 7来说，Lightning数据接口只能输出数字信号，解码和运放就要集成到耳机端。虽然可采用比手机高端的音频电路无信号干扰，进一步降低底噪，但耳机的功耗较为严重，而且高集成度的解码和运放在一定程度上有损音质输出，线路设计不合理也会产生一定的底噪。而安卓手机的Type-C接口既能输出数字信号，又能输出模拟信号，这时候在信号类型未知时，耳机的适配又成了问题。

索尼MDR-XB950BT蓝牙耳机

　　未来统一接口传输音频信号类型的可能性比较低，这时候比较通用的办法就是采用蓝牙无线耳机。一加5在发布时宣称支持aptX & aptX HD 高清音乐传输就是一个很好的例子。目前主要的蓝牙音频编码音质水准从低到高依次为SBC、AAC、aptX、LDAC。aptX是较为高清的一档蓝牙音频编码，aptX-HD可以做到接近无损音质，LDAC是索尼力推的蓝牙音频编码，能够做到Hi-Res无损音频传输，音质是最好的，但是目前除了索尼自己的设备，支持这种编码的不多，但却是未来的发展方向。

　　关于AR 或是下半年的爆点功能

　　增强现实技术AR也逐渐进入了手机领域，比如相信经常使用百度地图的用户已经发现，AR实景导航已经加入地图中，开启后透过后置摄像头可以在实时场景中指出路线，对于广大路痴来说，可以说是拯救级别的必备工具。当然比较知名的还有之前风靡一时的《Pokemon Go》游戏以及春节期间AR找红包活动。但这些其实只是AR最表面的东西，AR的应用远远不止这些。

百度地图AR导航（图片引自搜狐）

　　17年关于手机AR的典型机型就是前不久刚刚在台湾上市的华硕Zenfone AR，其所属阵营是谷歌的Project Tango。在WWDC 2017大会上，新的阵营诞生：苹果宣布在iOS 11中带来了全新的增强现实组件ARKit，此举被称为苹果迈进AR领域最坚实的一步。

ZenFone AR

　　ZenFone AR是继联想的Phab 2 Pro之后的第二款Tango手机，也是第一款同时支持VR和AR的智能手机。华硕为了在Zenfone AR实现Tango技术，为其专门设计了三镜头系统，包含了能够追踪用户的动态追踪镜头、测量自身周围环境的深度感应镜头，最后再加上扑捉现实环境的2300万像素主摄像头。能够精准的记录、绘制三维空间信息，让虚拟和现实完美结合。

谷歌Tango运行条件（图片引自界面）

　　而目前的苹果ARKit则可以通过单摄像头实现的。ARKit使用一种称为“视觉惯性测距”（visual-inertial odometry）的技术，将来自iOS设备如iPhone/iPad的运动传感器的数据与设备相机可见的场景相结合，ARKit得以识别场景图像中的特征，并在用户移动装置时，追踪相机里这些特征在位置的变化。这种技术不在空间中创建3D模型，而是将对象“钉”在某一个点上，在现实中改变其比例与视角。

　　所以两种方案的优劣也显而易见，谷歌Project Tango能够获取更加全面的环境信息，但缺点在于需要较为复杂的硬件支持；苹果ARKit单摄像头附加运动传感器就可以实现，但无法实现深度感知，所以无法用于复杂的场景和功能。但在iPhone 8上采用的双镜头应该可以弥补景深测量缺失的功能。

AR家居选购（引自硅谷密探）

　　所以说，在2017年下半年的苹果新品发布会上，还是有很多技术值得我们期待的。一旦ARKit在iPhone 8上得以应用，相信相关生态也会被迅速催生，这对现下关注度不高的谷歌Project Tango也将起到一定的发展推动作用。

　　写在最后

　　当然，笔者在以上提到的都是2017年比较显眼的应用技术，还有一些看起来并不是很显眼的技术应用也对今年手机的发展起到了不小的作用，比如Android 7.0的采用让配置入门的机器都拥有了相当不错的流畅度表现，再比如独立DSP及相关算法的更新让vivo X9s Plus拥有十分出色的复杂光线控制能力等等。

　　2017年的下半年，同样有很多值得我们期待，比如全面屏、屏幕下指纹识别、安全性更高的面部识别、手机AR技术的逐渐普及等等，这些以前看起来只能存在于科幻电影中的技术逐渐进入了消费层级，作为消费者的我们就是科技发展的最大受益者。