Как работают ультразвуковые датчики отпечатков пальцев в Samsung Galaxy S10

Нет никаких сомнений в том, что Samsung Galaxy S10 – это желанный телефон, все говорят о новом перфорированном дисплее, но саое удивительное, – это сенсор отпечатков пальцев на дисплее.

В то время как у всех датчиков отпечатков пальцев есть одна общая цель – прочитать гребни и впадины на вашем отпечатке пальца – каждый тип достигает этой цели совершенно разными способами. В отличие от других датчиков отпечатков пальцев (например, OnePlus 6T и Vivo X21, в которых используются оптические датчики), Samsung Galaxy S10 и S10 + используют более качественный и надежный ультразвуковой датчик отпечатков пальцев.

Но прежде чем мы углубимся в то, как работает эта интересная технология, давайте сначала взглянем на некоторые распространенные технологии распознавания отпечатков пальцев, к которым вы уже привыкли, и посмотрите, как они сравниваются.

Емкостные и оптические датчики отпечатков пальцев

На большинстве современных телефонов вы найдете либо емкостный датчик, либо оптический датчик камеры. Первый способ более распространен, потому что его гораздо сложнее обмануть, чем оптический датчик – почти каждый датчик отпечатка пальца, который не встроен в экран, является емкостным датчиком.

Емкостные датчики используют электрический ток для считывания отпечатка пальца, используя массив чрезвычайно маленьких конденсаторов (отсюда и название), каждый из которых накапливает очень маленький электрический заряд. Думайте об этом массиве как о квадратах на шахматной доске, только на крошечном уровне, где каждый конденсатор меньше ширины гребня отпечатка пальца.

Каждый конденсатор включает две пластины проводника. Везде, где выступы вашего отпечатка пальца лежат на датчике, две пластины проводника соединяются, изменяя количество заряда, которое имеет этот конкретный конденсатор. И там, где в отпечатке пальца есть впадина, заряд в этом конкретном конденсаторе остается неизменным. Оттуда датчик может получить общее представление о том, как выглядит ваш отпечаток пальца, в зависимости от того, какие конденсаторы имеют определенное количество заряда, а какие нет. Это почти идентично тому, как работают сенсорные экраны, но на гораздо более детальном уровне.

Оптические датчики отпечатков пальцев используют более простой метод, который немного легче понять – они фотографируют ваш отпечаток пальца. Датчик сначала светит небольшим светодиодным индикатором на отпечаток вашего пальца, а затем камера делает быстрый снимок, фиксируя светлые и темные области, которые обозначают выступы и впадины на отпечатке пальца соответственно.

Хотя оптические датчики менее безопасны, чем емкостные (поскольку простая фотография может обмануть сенсор), они могут быть встроены за дисплей смартфона, что позволяет работать без рамки, когда экран может занимать всю поверхность телефона.

Новейшая технология отпечатков пальцев: ультразвуковые датчики

Проблемы с оптическими датчиками подтолкнули Samsung и их технологического партнера Qualcomm в новом направлении. После многих сложных исследований и разработок Samsung считает, что нашла способ улучшить впечатления от использования ультразвуковых технологий.

Летучие мыши перемещаются быстро и точно, рассчитывая время, необходимое их высоким звуковым волнам, чтобы вернуться после того, как они отскочили от объекта, чтобы выяснить, как далеко он находится. Ультразвуковая технология, имитирующая эту «особенность», была распространена в медицинских сонограммах и подводной навигации в течение десятилетий.

Ультразвуковой датчик отпечатков пальцев Samsung Galaxy S10 и S10 + работает аналогичным образом: он издает высокочастотный шум, не обнаруживаемый человеческими ушами, отражая звуковые волны от вашего пальца и обратно в датчик. Датчик измеряет, сколько времени потребуется звуковым волнам, чтобы вернуться из разных мест – они вернутся дольше, если они отскочат от долины, чем от края вашего отпечатка пальца.

Оттуда датчик создает трехмерную топографическую карту вашего отпечатка пальца и использует ее для сопоставления с трехмерной картой отпечатков пальцев, которая есть в файле телефона. Если это совпадение, телефон разблокируется.

Хотя Apple официально считает датчики отпечатков пальцев отработанной технологией, не требующей внимания, они все еще актуальны для устройств Android, и Samsung хочет поднять их на новый уровень. Возможно, датчики на дисплеях могут очень быстро распространиться на все смартфоны и ультразвуковая технология может захватить рынок в будущем .