作为小米第一款带实体Home键的手机，Mi 5的指纹识别是怎么设计的？

由于第3代技术被苹果独占专利，作为国际化品牌的小米自然不会去接触任何第3代技术的跟随者。而第4代技术还在成长期，所以小米5也没有选择第4代技术，在采用第2代技术的基础上借鉴了第4代技术研发中的延伸成果，就是“微晶锆”盖板。

这就要从材料之争说起

iPhone 5S起苹果坚持在Touch ID上使用“蓝宝石”盖板，学名叫三氧化二铝单晶体。

小米5则使用了能对彪蓝宝石的“微晶锆”盖板，学名叫二氧化锆陶瓷。

微晶锆盖板的供应商是潮州三环（深交所股票代码“三环集团”），以前介绍过的“国产Touch ID”的盖板就是由这家中国本土的高科技材料公司研发的。2014年3季度起，三环公司与迈瑞微共同研发适合指纹传感器盖板的二氧化锆陶瓷材料，并在“国产Touch ID”这个项目上进行了量产，并依靠迈瑞微的支持和华强北的试用，在小米5这个项目上，潮州三环靠产品品质把同期研发的日本京瓷给淘汰掉，为国产新材料长了脸面。

（Fig6. 华强北才是世界上最早应用微晶锆指纹盖板的地方）

“微晶锆”在指纹传感器盖板应用上优势极大。

氧化锆的莫氏硬度8.5，氧化铝为9.0，都大于把手机屏幕磨花的罪魁祸首石英的莫式硬度8.0，都能完全避免磨损。（和微晶锆比起来，谈H硬度的渣渣都可以死一边去，H硬度指铅笔硬度，莫式硬度是矿石硬度，再硬的铅笔能和矿石比吗？）

在电容介质的角度，氧化锆的相对介电常数接近氧化铝的3倍，这能大幅度降低指纹电场的衰减；陶瓷结构使微晶锆的韧性比蓝宝石优越得多，同时成本却低得多。

可是为什么这么好的材料苹果不用，难道苹果也只选贵的不选对的么？其实是因为微晶锆陶瓷本体显色，不像透明的蓝宝石用油墨显色，颜色的纯度要通过深入的材料研究来实现。

（Fig7. 彩色微晶样品展示）

正是看到了氧化锆作为材料的优势，以及有一定能研发成功的底气，迈瑞微当仁不让成为微晶锆指纹盖板的伯乐和共同研发单位。

不过，盖板强度除了靠材料，也靠尺度来实现。迈瑞微在2014年就可以量产使用200um厚微晶锆盖板的指纹模组，但到了2016年FPC还只能采用不超过100um厚的微晶锆盖板。所以在坚强程度上面，迈瑞微领先FPC这个老基友一程。至于有些国内厂商坚持使用的玻璃，介电常数低、脆、不耐磨，除了廉价没优势。通常性能低的廉价材料只运用在低端产品上，在智能手机上塑料外壳搭配恰好。

所以在材料选择上，小米5紧跟华强北，第一次走在了所有国产品牌手机的前面。

最众说纷纭的［前后之争］

指纹识别设计该放前面还是后面？

产品是美学和工业设计的妥协，无论美学角度还是工业设计角度都很主观。当小米5在官网秀出露脸照，与华为Mate8在官网的露背照对比时，美学上还能有疑义么？至于工业设计，一直以来，Android手机以窄边框为趋势，LCD只能从上方或者下方出线，但上方有摄像头，为了回避散热和结构的冲突，只能在下方出线，这就与实体按钮发生结构干涉。

所以难的不是前置指纹按钮，而是前置一个实体按钮。既然小米5承担了小米品牌冲击高端的重任，美型和手感上来不得半点马虎，于是前置就成为必然选择。

（FigN. 华为Mate8的官网露背照）

最后是［尺寸之争］

苹果第一代Touch ID仅88 x 88 @ 508 dpi = 19.36平方毫米，从iPhone 6s起，苹果悄悄把图像面积提高到96 x 112 @ 508dpi = 26.88平方毫米。

小米5选型的FPC1140的图像面积是192 x 56 @ 508 dpi = 26.88平方毫米，是不是跟第二代（iPhone 6S）Touch ID一模一样？

指纹图像的面积相当于数字密码的长度，信息量越大安全性越高。Authentec（苹果）和FPC对Sensor图像面积的答卷都是26.88平方毫米，这就是长期从业者对技术的敬畏和对产品的节操。迈瑞微的产品图像面积在32平方毫米以上，比两个老基友更加有节操。这并不是因为算法能力弱，而是为了更高的使用体验留下空间。

例如华为旗舰机作为背置指纹传感器里使用体验最好的，就得有160 x 160 @ 508dpi = 64平方毫米的大个头，才能使消费者按偏时也能识别。与此同时有些二线手机品牌论坛上不遗余力地教育消费者保养手指皮肤，正向细心轻重适宜的按压指纹，不正是差距么？

说到使用体验，FPC1140的图像面积虽然和Touch ID一致，但毕竟形状上有不足。当注册指纹图像和匹配指纹图像有旋转角度时，指纹图像越接近正方形越能保证重叠面积。对于长方形，尤其是长宽比较大的长方形指纹传感器，唯一的办法是在注册时尽可能多的采集各区域的图像，并将其拼起来，从而使得任何方向按压指纹都可以与注册图像有足够的重叠面积。尽管小米5的真机还没到手，不妨猜想小米5的注册次数会远远高于iPhone 6S，也许会达到24次之多。如果处理得当的话，这对使用体验的影响应该还是可以接受的。

（编辑：开发网_郴州站长网）

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