Сканер відбитків пальців: як це працює? Який краще — ємнісний, оптичний чи ультразвуковий?
Коли з’явилися перші сканери відбитків пальців — це була справжня революція, адже більше не доведеться постійно малювати графічний ключ чи вводити пін-код при кожному розблокуванні смартфону. Ніби нічого складного, але якщо уявити, що за день ми розблоковуємо смартфон в середньому від 50 до 150 раз, то ця інформація сприймається зовсім по-іншому. Сканер відбитків пальців дозволив підняти зручність взаємодії з банківськими додатками на абсолютно інший рівень, адже тепер при покупці в супермаркеті чи в Google Play Market чи в AppStore достатньо прикласти палець до зони зчитування, щоправда і з грошима прощатися стало набагато простіше :).
Особисто я вперше спробував сканер відбитків в iPhone 5s і вже тоді було зрозуміло, що ця технологія з нами надовго. Потім було багато Android-смартфонів зі сканером на нижній рамці, на задній панелі і навіть в боковій клавіші живлення, бо таке рішення насправді дуже зручне, хоч при першому знайомстві з таким варіантом він мені не дуже сподобався. На цьому все не зупинилося і виробники почали вбудовувати сканер відбитків пальців під екран.
Але чи всі сканери однакові? Чи всі працюють за однаковим принципом і мають приблизно однакову швидкість зчитування, а відповідно розблокування? Зовсім ні. І про це детальніше поговоримо далі. Загалом є три основні види сканерів відбитків:
- ємнісний;
- оптичний;
- ультразвуковий.
Перше, що варто зрозуміти — смартфон скануючи ваш палець намагається віднайти у ньому унікальні елементи: лінії, які обриваються, лінії, які розгалужуються на дві, окремі “острівки”. При реєстрації відбитка смартфон “просить”, щоб ви приклали палець декілька разів по-різному, з різною силою натиску, з акцентом на середину та краї і все для того, щоб віднайти максимальну кількість унікальних елементів. Нижче на зображенні ви можете побачити прилад відбитку у збільшеному вигляді з позначенням “острівців”, закінчень ліній тощо.
Три види сканерів про які ми згадували вище відрізняються тим, яким чином вони отримують знімок відбитку пальця:
- ємнісний отримує знімок за допомогою струму;
- оптичний за допомогою світла;
- ультразвуковий за допомогою звуку.
ЄМНІСНИЙ СКАНЕР ВІДБИТКІВ ПАЛЬЦІВ
Слово ємнісний ви точно чули по відношенню до сенсорних екранів, а ємнісний сканер працює по аналогічному принципу, тому такий сканер неможливо встановити під дисплей. Ємнісний сканер має визначену роздільну здатність від чого, до речі, залежить його ціна. Чи м вища його роздільна здатність тим більше він має спеціальних струмопровідних частин, які за розмірами менші, ніж заглибини та виступи відбитка пальця. Коли пальцем торкнутися такого сканеру, то виступи відбитка торкнуться струмопровідних частин, а заглибини ні. Відповідно при дотику заряд, який є в конденсаторі змінюється і будується “картина” поверхні, де палець торкається поверхні, а де ні. Зображення нижче ілюструє принцип роботи ємнісного сканера.
ОПТИЧНИЙ СКАНЕР ВІДБИТКІВ ПАЛЬЦІВ
Оптичний сканер відбитків працює за іншим принципом. Його можна встановити тільки на OLED-екрани, бо вони дозволяють пропускати світло, тому є можливість вбудувати сканер пальців, датчики наближення, освітленості і навіть селфі-камеру. Оптичний сканер працює подібно до фотоапарату:
- пальцем торкаємось до екрану;
- зона під пальцем яскраво підсвічується;
- світло відбивається від поверхні пальця (відбитка);
- потрапляє на світлочутливу матрицю;
- світлочутлива матриця отриманий (відбитий) оптичний сигнал конвертує в цифровий.
Далі процесор блискавично аналізує всі лінії, острівці та форму елементів відбитка і відповідно дає доступ до смартфона або ні.
УЛЬТРАЗВУКОВИЙ СКАНЕР ВІДБИТКІВ ПАЛЬЦІВ
Цей тип сканера вважається суттєво надійнішим, ніж оптичний і використовуватися в смартфонах став не так давно. На сьогоднішній день в смартфонах ультразвуковими сканерами займається лише американська компанія Qualcomm, яка виготовляє знамениті процесори Snapdragon. Такими сканерами обладнані флагманські смартфони Samsung останніх років.
Працює ультразвуковий сканер за таким самим принципом, як апарат УЗД. Сканер за допомогою електричного струму створює невідчутні звукові хвилі і вони проходять через захисне скло смартфона “вдаряючись” об відбиток пальця (його заглибини та виступи) повертаються знову на сканер і такий ультразвуковий сигнал, який повернувся теж перетворюється в цифровий з яким працює процесор і розблоковує смартфон.
Найновіший варіант такого сканера від Qualcomm називається 3D Sonic Max. Такий сканер використовується у найсвіжішому флагмані від Samsung — Galaxy Note 20. Однією з його головних переваг є велика площа на якій відбувається зчитування, а відповідно зручність виходить на новий рівень.
ПЕРЕВАГИ ТА НЕДОЛІКИ ЄМНІСНОГО, ОПТИЧНОГО ТА УЛЬТРАЗВУКОВОГО СКАНЕРІВ
ЄМНІСНИЙ СКАНЕР
Переваги ємнісного сканера відбитків пальців:
- низька вартість;
- швидкість роботи;
- стабільність;
- спрацює навіть, якщо палець не зовсім чистий або сухий;
- висока точність та надійність.
Недоліки ємнісного сканера відбитків пальців:
- неможливо встановити під екран;
- бюджетні варіанти мають низьку роздільну здатність.
ОПТИЧНИЙ СКАНЕР
Переваги оптичного сканера відбитків пальців:
- можливість встановити під екран;
Недоліки оптичного сканера відбитків пальців:
- швидкість буде залежати від роздільної здатності матриці;
- працюють з двовимірним зображенням, а тому менш надійні;
- нестабільна робота, якщо на палець потрапить бруд або волога;
- не завжди “дружать” з захисними плівками та склом;
- яскравість підсвітки сканера не регулюється, тому в темну пору доби це буде створювати мінімальний дискомфорт.
УЛЬТРАЗВУКОВИЙ СКАНЕР
Переваги ультразвукового сканера відбитків пальців:
- високий рівень безпеки, бо сканер отримує 3D-модель відбитка;
- використання ультразвуку дозволяє зробити захист ще більш надійним, оскільки “сигнал” проникає навіть в палець;
- можливість встановити в будь-якій частині корпусу;
- спрацює навіть, якщо палець буде мокрий чи трохи забруднений.
Недоліки ультразвукового сканера відбитків пальців:
- захисні скло, плівка чи гідрогель впливатимуть на швидкість та точність спрацювання;
- швидкість спрацювання на рівні оптичних сканерів.
ВИСНОВКИ
Сьогодні не існує сканера відбитків пальців без недоліків, тому доводиться обирати. Якщо ви придбаєте бюджетник, то швидше за все він буде обладнаний ємнісним сканером відбитків і буде розташовуватися на задній панелі або в клавіші живлення. Якщо ж ви розглядаєте варіант підекранного сканера, то варто бути готовим до того, що ультразвукові сканери можна знайти лише у флагманських апаратах, типу Samsung Galaxy S20 чи Note 20, а оптичний сканер має ряд недоліків з якими не всі хочуть миритися.
Загалом, всі три види сканерів добре справяються зі своєю роботою. Якщо виходити з параметрів швидкості спрацювання, то варто обирати ємнісні сканери, тоді оптичні, а тоді ультразвукові. Якщо виходити з параметрів безпеки, то на першому місці стоятиме ємнісний та ультразвуковий, а на другому оптичний. Щодо зручності в користуванні, то перше місце займатиме ультразвуковий, далі оптичний, а тоді ємнісний, хоча цей параметр доволі суб’єктивний.