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iPhone X 华丽蜕变:我们溯源了一下这些“黑科技”的演变史

唐植潇 来源:钛媒体 2017-09-13
这些让果粉激动不已的新功能,都曾“年轻”过。

iPhone X 华丽蜕变:我们溯源了一下这些“黑科技”的演变史

钛媒体注:9月13日北京时间凌晨,已经有很多果粉做好见证 iPhone 发布十周年的经典时刻了。在库克接手苹果之后,iPhone 变得更大,同时也增添了许多普通消费者期望的新功能。然而在这个过程中,也不乏“果粉”批评 iPhone 越来越缺乏新意:高通快充方案从 QC2.0 进化到了 QC4.0,iPhone 却一直是一成不变的 5V1A “慢充”,甚至有人怀疑三防功能也是迫于三星 S7 edge 才加上的功能。反观,Android 阵营厂商,他们在这几年里不断尝试各种新奇的概念,从双曲面屏到全面屏,从声纹识别到瞳孔识别……

这次的苹果发布会终于果粉们长舒一口气:“我们期待的都来了!”从这一点,我们也不难看出苹果是一个多么精明的企业。过去在 Android 手机上得到消费者认可的卖点,现在一股脑都加入到了新品上了。发布会现场全程回顾参考钛媒体现场直播全程回顾

那么苹果的这些新卖点追根溯源到底来自哪儿?钛媒体对本次iPhoneX 多项黑科技的前世今生和来龙去脉做了全面溯源。

1、全面屏

在小米 MIX 第一代产品发布的时候,很多“米粉”就已经为高达 91.3% 的屏占比惊呼不已。小米 MIX 第一代产品可以称得上是全面屏热潮的“造浪者”,也能称得上是“第一台全面屏手机”——不过得加上定语“国产”二字。

因为稍微对手机有研究的读者们肯定对夏普“Crystal”系列手机不陌生。发布于三年前的 Sharp AQUOS Crystal 才是真正的全面屏始祖。当时,这款手机仅在日本发售,后来进入了美国市场,至于中国市场则无缘得见。

Sharp AQUOS Crystal

Sharp AQUOS Crystal

与小米 MIX 一样,它将前置摄像头放置在手机底部。摄像头放置在手机底部带来的最大问题就是拍照时,一般握持都是仰拍。对于那些喜欢自拍的用户而言,不便之处不言而喻——“仰拍显脸大(俯拍显脸小)”。小米 MIX 第二代产品为了追求极窄“额头”依然将前置摄像头放在底部,而借着全面屏概念回归中国的夏普这次则聪明了很多,将前置摄像头放回了额头。至于这种做法到底是优是劣还不好评判。不过,这种情况下为了追求最窄额头,夏普和 iPhone 都使用了异性屏幕——将摄像头放入了平时显示的区域。

同为使用异形屏幕的 Sharp AQUOS S2

同为使用异形屏幕的 Sharp AQUOS S2

虽然都是异形屏幕,但夏普使用的依然是 LCD 屏幕,而 iPhone X 终于用上了 OLED 屏幕——与三星手机采用的 SUPER AMOLED 屏幕一样,这块屏幕的表现在三星近几年的手机上已经得到了认可。OLED 屏幕最大的优势在于低功耗,高对比度,反应速度快以及轻薄——对于手机而言,机身内部空间是“寸土寸金”,功耗也是如此。

OLED 屏幕无论从哪个维度而言,都是手机屏幕的最佳选择。同时它拥有极高的对比度——简而言之,它能让黑色显示更纯正,就像没有点亮手机屏幕一样。

摄像头依然位于下方的小米 MIX2

摄像头依然位于下方的小米 MIX2

不过问题在于,OLED 屏幕的工艺较传统 TFT 屏幕复杂,良品率也低,尤其是小尺寸屏幕。在手机上使用 OLED 屏幕的手机厂商极少,目前采用 OLED 屏幕的手机厂商仅有华为,金立,OPPO,Vivo 以及一加几家。 

即便是拿到了 OLED 屏幕供货,调教方面也是一大难题。OLED 屏幕的另一大特性在于广色域,比 iPhone 7 使用的 LCD 屏幕要广。所以 iPhone 手机用户在换成三星手机的时候,看屏幕第一反应就是“太过于艳丽”,专业一点的说法就是色彩饱和度拉高了,引起了眼睛的不习惯。如何调教 OLED 屏幕,让它能准确再现每一种色彩?

对于手机厂商而言,这是新的挑战。去年同样是使用 OLED 屏幕的手机一加 3 在这一方面就翻了船——“性价比和使用体验都很棒,但显示成了它的唯一短板。”不少媒体都是如此评价。

输在色彩调教上的一加手机 3T

输在色彩调教上的一加手机 3T

在色彩显示方面,苹果一向是得到了众多设计师的认可。在去年的 iPhone 7 上,推行了新的色域标准 DCI-P3,这是电影工业广泛采用的显示技术。有了去年新色域标准打基础,虽然发布会上仅仅在色彩管理上,捎带一笔提过了色彩管理系统,但一向以屏幕色彩还原度为傲的 iPhone 即便是使用了 OLED 屏幕,在还原色准方面也应该不会存在任何问题。

2、生物识别技术的演变

这次,苹果又干了一件更为激进的事情,连同 Home 键一起,指纹识别被砍掉了——当然这并不意味着,用户要回到输入密码解锁的“远古时代”。

在生物识别方面,苹果转而选择了面部识别(Face ID)——通过定制的摄像头对人脸轮廓进行扫描,人脸面部特征也是唯一的。通过 True Depth Engine System,同时使用“机器学习”训练以达到越用越精准的目的。不仅仅是用于解锁和支付,苹果将这组摄像头玩出花来了:推出了 Amoji 功能。虽说早就有了根据用户面部动作定制表情的 App,但这次苹果的这组摄像头能更为精准地捕捉到用户的面部细节。

Face ID

Face ID

当然,面部识别也并非是苹果首创,Android 4.0 时代就已经有了这一解锁选项。不过,其安全性并不高。在这里不得不提的是三星 S8 系列,虽然同为全面屏手机,但它并没有放弃指纹识别,而是将指纹识别模块移到了背后,同时它还有虹膜识别传感器——作为生物识别的补充。

这项技术早在 Note 7 的时候,就已经应用到手机之上了。记者在实际使用之时,除了对使用姿势有所要求之外,无论光线环境如何,在精准度上都无可挑剔。这或许是全面屏时代生物解锁的合理方案。 首次引入生物识别的 iPhone 5s

首次引入生物识别的 iPhone 5s

不管怎样,消失的指纹识别依然是过去几年里 iPhone 上最为核心的功能之一。不仅能用来解锁,还能用于支付,加密等等。如果说全面屏是苹果迎合用户而做出的设计,那么过去指纹识别技术则完完全全是苹果带动的产业革命。首次加入指纹识别技术的产品是 iPhone 5s,它采用的是“Touch ID”技术。

如果追根溯源,手机上第一次加入指纹识别传感器的厂商倒也不是苹果,而是摩托罗拉 Atrix 4G。这台手机发布于 2011 年,比 2013 年发布的 iPhone 5s 要早上 2 年。不过,用户体验并不如现在的——因为当时采用的是“滑擦式方案”。相较于现在常见的“按压式”方案,“滑擦式”方案由于传感器与手指接触面积较小,精准度较低,同时识别过程手指动作较大,手机容易滑落,尤其是当传感器放在手机正面的时候,手小的用户根本不能单手解锁,使用过三星 Note 4 的用户感受尤为深刻。

体验极为糟糕的滑擦式指纹识别

体验极为糟糕的滑擦式指纹识别

直到一年后,华为 Mate 7 的推出,才为 Android 阵营指纹解锁体验扳回一城。Mate 7 的指纹识别传感器也是“按压式”。不过囿于传感器大小的限制,以及为了用户体验,Mate 7 不得不将指纹识别模块放在手机背部。不过,它与 iPhone 5s 采用的供应商并非同一个,技术流派也不尽相同。

华为以及之后的 Android 手机厂商大都采用的是纹识别模块供应商 FPC(FingerPrint Card)的技术,而苹果则使用的是自己收购的公司Authen Tec 的技术——粗浅的来说,FPC 的指纹识别模块是一直处于激活状态的,而 Authen Tec 的指纹识别模块则不是。

仔细观察所有的 iPhone 手机 Home 键,其边缘都镶嵌了一圈金属,这是用于检测手指上的生物电。手指接触到金属圈,iPhone 才会激活指纹识别模块(感兴趣的读者,可以尝试在不接触金属圈的情况下按下 Home 键,指纹识别模块一定不会被激活)。

同为前置指纹识别,魅族选择了汇顶科技

同为前置指纹识别,魅族选择了汇顶科技

当然,现在前置指纹识别技术也早已不是苹果独享的了。同年(2014 年),魅族 MX4 Pro 也采用了前置指纹识别,并且作用原理与 iPhone Touch ID 相似。这家指纹识别模块的供应商来自于国内汇顶科技。

虽然识别方案相似,但从专利技术上来看,Authen Tec 的策略是将指纹传感器和逻辑电路集成封装为一体,而汇顶申请技术将指纹传感器与逻辑电路制作成分立元件,然后再将两者封装于一体。如果有感兴趣的读者可以检索汇顶科技在2013 年至 2014 年的专利,详细研究。

iPhone X 华丽蜕变:我们溯源了一下这些“黑科技”的演变史

采用虹膜识别的三星 S8 上密密麻麻的传感器

放弃 Home 键其实并不意味着放弃指纹识别,除了把指纹识别模块放在背面之外,其实苹果还有另外一个选择,把指纹识别放在侧面的电源键上面。SONY Xperia Z5 系列产品就是这样一例,不过相较于前两者,其便利性存疑,同时由于电源键较小,不能放下太大的传感器,在识别精度上也会大打折扣。

无论是哪一种解决方案,虹膜识别还是指纹识别,iPhone X 都没有用上。钛媒体记者推测,唯一的理由只能是为机身内部空间以及美观做出的妥协。从搭载虹膜识别的三星旗舰手机上,我们不难发现,它们的额头都比较宽大;加入背面指纹识别模块需要再开孔;电源键加入指纹识别,且不论占用的空间如何,其精度是很大的问题。因此,苹果在 iPhone X 放弃了指纹识别。

3、Home 键的历史终结和手势交互革命

如果能去掉任何一个开孔,苹果一定会去尝试,这也是为什么指纹识别模块绝不会出现在 iPhone 背面的原因。去年牺牲的是 3.5mm 耳机接口,今年终于轮到了 Home 键。当年乔布斯十分欣赏 Home 键的设计:「伟大的产品只有一个物理按键」。用户也越来越习惯于 Home 键的使用,一次点击回到主屏幕,两次点击进入多任务,长按呼出 Siri,三次点击启动辅助功能(可设置),这些操作早已成为了 iPhone 用户的使用习惯。

没有了 Home 键,Face ID 还能这么玩

没有了 Home 键,Face ID 还能这么玩

Home 键自从功能机时代就有了——不过其功能仅仅就只有“回到启动页”那么简单。在往后面,不同的厂家在这颗 Home 键上玩出了花来。经典黑莓手机上的轨迹球,魅族手机的小白球和 mBack 手势操作。和苹果一样,三星也是 Home 键一路走到黑的厂商,但在最新一代旗舰上,它也放弃了 Home 键。不过相较于 iPhone,Home 键的影响对于 Android 手机小太多。

Android 手机有背部指纹识别,系统内集成虚拟键导航条——这套标准在几年前的 Android 4.0 上早就已经出现了。

没了 Home 键,看上去不习惯

没了 Home 键,看上去不习惯

随着 Home 键一起远去的不仅是“果粉”们的记忆,还有操作习惯。没有了任何实体按键,没有虚拟按键(后期也许可以通过 Touch Assistant 调出来)难道用户要对着新买回来的手机干瞪眼吗?苹果给出的方案是“手势交互”。

在 iPhone X 上,上滑的手势代替了返回桌面的选项,同样的手势稍作停留,即可呼出多任务界面。没有了 Home 键,长按呼出 Siri 的操作被安排到了侧面的电源键上……这样一来,其实 Home 确实没有存在的必要了。

其实,手势交互在 iOS 系统中并不算“新客人”。在 iPhone 上,我们常用的左滑返回就是手势操作的一种。并且在上半年的 iOS 11 发布会上,我们就已经见识过了 iPad Pro 上滑呼出 Dock 栏的操作了。在全新的 iPhone 上看到手势操作也并不是稀奇的事情。

当年凭借着炫酷的手势交互俘获了一批极客的 Nokia N9

当年凭借着炫酷的手势交互俘获了一批极客的 Nokia N9

实际上,手势操作的经典手机是诺基亚 N9:双击亮屏,多任务界面和常用程序栏的呼出,以及画字母打开应用等操作都被后来的安卓系统效仿过。N9 当年推出时也是惊艳一方,不仅仅是因为它超越同期手机的美观设计,更是因为概念般的全手势设计让它使用起来非常地“酷炫”。

4、iPhone 的无线充电时代终于来临

砍掉了 Home 键,砍掉了 3.5mm 耳机口,只有 Lightning 接口孤军奋战了。Lightning 接口承担的任务无非是充电与数据传输两项任务。现在加入了无线充电技术,Lightning 接口岌岌可危。新一代 iPhone 采用的是 Qi 无线充电标准(电磁感应式无线充电)——这是最为消费者所熟悉的充电标准,有很多采用这个原理的用电器上都会标着“Qi”的字样,并且已经有许多支持无线充电的 Android 设备采用了这种充电标准。

不同协议的无线充电标准

不同协议的无线充电标准

Qi 是全球首个推动无线充电技术的标准化组织——无线充电联盟(Wireless Power Consortium,简称 WPC)推出的“无线充电”标准,具备便捷性和通用性两大特征。

首先,不同品牌的产品,只要有一个 Qi 的标识,都可以用 Qi 无线充电器充电。其次,它攻克了无线充电“通用性”的技术瓶颈,在不久的将来,手机、相机、电脑等产品都可以用 Qi 无线充电器充电,为无线充电的大规模应用提供可能。

市面上采用 Qi 标准的手机有:Galaxy S8 系列,Google Pixl 等等。使用这些手机的时候,不需要安装任何配件,直接将它放在任何一款支持 Qi 标准的充电器上就能开始充电,目前市面上已经有了劲量、PowerMate 等品牌的大量不同款式的无线充电器可供选择。

值得一提的是, Qi 无线充电的原理意味着,要想达到与有线充电一样的充电效率,那么其功率和发热量必定不会低。在这一方面,已经推出过多款无线充电手机的三星积累了很多经验——为了提高充电效率,控制发热,三星新一代的无线充电器内部定制了超薄型风扇。

三星无线快充基座背后的散热孔

三星无线快充基座背后的散热孔

除了 Qi 标准之外,还有 A4WP(Alliance for Wireless Power)与 Power Matters Alliance 联合的新无线充电标准,其与 Qi 最大的不同在于,这个标准下的用电器是利用「磁共振」原理进行充电的。从上面的表格,我们可以看出,相对于电磁感应式,利用这种原理充电虽然充电效率要低些,但是发热量也降下来了,且充电距离稍微能远一点点。

现在无线充电已经解决,Lightning 接口留下的唯一目的仅剩下传输数据之用了。而且目前没有哪一家手机厂商能够解决这一问题。或许在相当长的一段时间内,手机上还会存在这一接口。

尚无“生命”危险的 Lightning 接口

尚无“生命”危险的 Lightning 接口

发布于 10 周年之际的 iPhone X 饱含了几乎所有“果粉们”的期待,当下所有的热门技术一个不落全都收入囊中。有些激进的“果粉”甚至会表示:“有了 iPhone X,要啥 iPhone 8?”

其实对于一款普及率如此之高的智能手机产品,iPhone 对待行业表现出激进态度的同时也需要考虑到其庞大的用户基数。

就好像手机大屏化趋势一样,一开始 iPhone 会坚守 3.5 吋,但随着大屏手机越卖越好,甚至全面屏开始崭露头角。苹果才会开始从坚守到一步步加大 iPhone 的尺寸,到最后手机行业需要新的刺激点之时,跟上了全面屏。

这些都是消费者所推动的,所以在目前对于这一方面的需求尚未明朗,同时技术还没完全成熟的前提下,不过激地放弃已有的产线才是明智的选择。也许苹果至少需要两到三代产品的更迭,全面屏的技术才能被完善,普通用户也才能够去适应这样的改变。

原标题:iPhone X 华丽蜕变:我们溯源了一下这些“黑科技”的演变史

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