说起指纹识别，现在几乎每个人每天都在用到。解锁手机、移动支付，轻轻一碰就能搞定，完全不会觉得有多神奇。但你有没有想过，指纹识别是怎么一步步走到今天的？今天我们就来捋捋这段发展历程，再聊聊当年三星S20搭载的3D超声波指纹，到底会不会成为未来的主流方向。
最早把指纹识别用到手机上，其实比很多人印象中要早。2003年的时候，就有小众手机厂商做过尝试，把滑动式指纹模块塞到了手机里。不过那个时候技术太不成熟，识别速度慢，准确率还低，用起来特别费劲，根本没得到市场认可。大家真正开始有印象，应该是2013年苹果发布iPhone5s的时候。那颗集成在Home键上的Touch ID，一下子把指纹识别带火了。
那时候Touch ID用的是电容式指纹识别，原理很简单，就是通过电容传感器感应指纹的脊和谷的电势差，从而画出指纹图像。这个技术在当时来说已经非常成熟，识别速度和准确率都够用，一下子改变了大家解锁手机的方式，从输密码变成一键解锁，体验提升了好几个档次。从那之后，几乎所有安卓厂商都跟上了，把前置电容式指纹当成了旗舰手机的标配。
后来手机行业开始玩全面屏，为了把屏占比做上去，大家开始琢磨把指纹从正面挪到背面，或者干脆放到屏幕下面。最早做屏幕指纹的也是安卓厂商，最开始用的是光学指纹识别。光学指纹其实原理很好懂，就是靠屏幕下面的传感器发出光线，穿过屏幕之后拍下你的指纹纹路，再和储存的模板做对比。
光学指纹刚出来的时候，问题其实不少，比如干手指识别率低，沾点汗水油污就解不开，甚至还出现过用照片就能骗过识别的安全问题。不过胜在成本低，技术成熟，做屏幕指纹的难度小，所以很快就普及开了，直到现在还有很多中低端手机在用光学屏幕指纹。
就在光学指纹慢慢普及的时候，另一条技术路线也在跟进，就是超声波指纹。其实超声波指纹也不是三星S20才有的，早在2015年左右，高通就推出了超声波指纹方案，最早索尼和三星的一些旧机型就试过水，只是那时候技术不成熟，体验跟不上，没掀起什么水花。
直到2020年三星发布S20系列，才把新一代的大面积3D超声波指纹带到了大众面前。这个技术和之前的电容、光学都不一样，它是靠超声波脉冲来扫描指纹，超声波能穿透屏幕、甚至穿透你手指表面的水渍油污，直接拿到指纹的3D结构信息。不光是表面纹路，连指纹每个脊的深度信息都能扫出来。
这种技术天生就有很多优势，比如湿手解锁，你刚洗完手，手指湿乎乎的，光学指纹大概率解不开，3D超声波就能轻松识别。沾了点灰或者油污也不怕，照样能认出你。安全性也更高，因为拿到的是3D信息，想要做假指纹骗过它，难度比光学指纹高太多。而且它不需要给屏幕开开孔，也不需要背光，对屏占比和屏幕显示都没影响，还能做得更大面积，支持你按不同位置都能解锁，甚至还能实现部分区域指纹自定义功能，比如按不同位置打开不同的APP。
当然，当年三星S20刚用这个技术的时候，缺点也很明显。首先就是成本太高，比光学指纹贵不少，只有旗舰机才敢用。然后识别速度比当时成熟的光学指纹慢一点，体验上还差了点意思。另外，超声波会受一些屏幕贴膜的影响，太厚的膜或者金属膜会挡住超声波，导致识别出问题，这也让很多用户觉得麻烦。
那么话说回来，放到现在来看，3D超声波指纹到底是不是未来的趋势？
我们先看看这几年行业的变化，其实现在已经有越来越多旗舰机开始用超声波指纹了，不光三星，国内不少厂商的高端机型也开始试用这个方案。技术也一直在进步，现在的超声波指纹识别速度已经追平光学了，成本也在慢慢降下来，只是相比光学还是高一点。
从用户需求来看，大家对指纹识别的体验要求越来越高，湿手解锁、更高安全性这些需求，确实是越来越强烈。现在大家手机里放的钱越来越多，支付都靠指纹，安全性肯定是越高越好。冬天手干，夏天手汗，光学指纹经常掉链子，超声波刚好能解决这个问题。
而且未来如果真的推广屏下摄像头，甚至全屏幕都做指纹识别，超声波的优势会更大，它不需要透光，对屏幕的显示效果没有影响，这是光学指纹比不了的。
不过话也不能说死，现在光学指纹也一直在进步，比如大面积光学指纹，还有算法优化，体验也提升了不少，成本还低，短时间内肯定还是中低端市场的主流。3D超声波要完全取代光学，还需要一段时间降成本，优化技术。
回头看指纹识别这么多年的发展，从滑动式到电容式，再到光学屏幕指纹，再到3D超声波，其实都是跟着手机形态的变化在走。当年苹果Touch ID改变了行业，现在全面屏时代，大家都在找更适合的方案。三星S20其实就是把更先进的3D超声波方案推到了台前，让整个行业都开始重视这个方向。
总的来说，3D超声波指纹本身的技术优势，确实符合未来手机对指纹识别的需求，从长期来看，成为高端机型的主流趋势应该是没什么问题的。至于什么时候能普及到全价位段，还要看供应链的技术发展和成本控制。至少现在来看，这条路走的是对的，越来越多厂商已经跟着三星的脚步扎进来了，我们只需要等着体验更好的解锁就行。

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[Q]：指纹识别最早是什么时候用到手机上的？
[A]：最早在2003年就有小众手机厂商尝试将滑动式指纹模块用到手机上，但技术不成熟未普及，大众真正熟悉的指纹识别是2013年iPhone5s搭载的Touch ID。
[Q]：电容式指纹识别的原理是什么？
[A]：电容式指纹识别是通过电容传感器感应指纹脊和谷的电势差，以此绘制出指纹图像完成识别。
[Q]：光学屏幕指纹的原理是什么？
[A]：光学屏幕指纹靠屏幕下方的传感器发出光线，光线穿过屏幕拍摄指纹纹路，再和预存的指纹模板对比完成识别。
[Q]：三星S20搭载的3D超声波指纹是什么原理？
[A]：3D超声波指纹依靠超声波脉冲扫描指纹，超声波可以穿透屏幕，直接获取指纹的3D结构信息，不光能识别表面纹路，还能获取纹路的深度信息。
[Q]：3D超声波指纹对比光学指纹有什么优势？
[A]：3D超声波指纹不受手指水渍油污影响，湿手也能正常解锁，安全性更高，很难被假指纹骗过，不需要开孔和背光，还能做更大的识别面积。
[Q]：三星S20的3D超声波指纹刚推出时有什么缺点？
[A]：刚推出时成本远高于光学指纹，识别速度比成熟的光学指纹慢，还容易受厚贴膜、金属贴膜的影响，使用有一定限制。
[Q]：现在3D超声波指纹的技术进步了吗？
[A]：经过多年发展，现在3D超声波指纹的识别速度已经追平光学指纹，成本也在逐步下降，越来越多旗舰机开始采用这个方案。
[Q]：3D超声波指纹会是未来指纹识别的趋势吗？
[A]：从长期来看，3D超声波指纹的技术优势符合手机行业的发展需求，会成为高端手机的主流趋势，但想要完全取代光学指纹普及全价位段，还需要一段时间降低成本和优化技术。