Як працюють сканери відбитків пальців: ємнісні, оптичні та ультразвукові
Сканери відбитків пальців є одними з найбільш використовуваних методів біометричної аутентифікації в сучасних мобільних пристроях, таких як смартфони, планшети та ноутбуки. Існують три основні типи таких сканерів: ємнісні, оптичні та ультразвукові. Кожен з них має свої особливості переваги та недоліки, що впливають на їх ефективність і зручність.
Три типи сканерів відрізняються методом отримання зображення відбитка пальця:
- ємнісний — використовує електричний струм;
- оптичний — використовує світло;
- ультразвуковий — використовує звукові хвилі.
1. Ємнісні сканери
Ємнісні сканери використовують властивість людської шкіри проводити електричний струм. Коли палець торкається датчика, кожен піксель сканера визначає зміни в електричному полі, викликані шорсткостями відбитка пальця. Ці зміни записуються і використовуються для створення цифрового відбитка.
Переваги:
- Точність: ємнісні сканери дуже точні, оскільки вони створюють електричний знімок відбитка, що важко підробити.
- Швидкість: сканери працюють швидко і можуть зчитувати відбиток за долі секунди.
- Зручність: вони менш чутливі до бруду чи вологи на пальці, ніж інші типи сканерів.
Недоліки:
- У холодну погоду шкіра може ставати менш чутливою до електричних сигналів через зміну властивостей шкіри (зокрема через її знижену провідність). Це може призвести до труднощів у розпізнаванні відбитків пальців. Ще такий вид сканеру неможливо встановити під дисплей.
2. Оптичні сканери
Оптичні сканери використовують світлочутливу матрицю та джерело світла для зчитування зображення відбитка пальця. Коли палець натискає на датчик, під ним активується джерело світла, яке освітлює палець і відбиток. Це відображене світло захоплюється світлочутливими матрицями, що дозволяє створити зображення відбитка.
Переваги:
- Вартість: оптичні сканери зазвичай дешевші за інші типи, тому їх часто використовують у бюджетних смартфонах.
- Широке використання: вони можуть бути інтегровані в екран без потреби в спеціальних датчиках.
Недоліки:
- Точність: оптичні сканери можуть бути менш точними і менш ефективними в умовах низької освітленості або на брудних пальцях.
- Безпека: вони більш вразливі до обману через фотографії або інші зображення відбитків пальців.
3. Ультразвукові сканери
Ультразвуковий сканер працює за принципом, схожим на апарат ультразвукової діагностики. За допомогою електричного струму він генерує непомітні звукові хвилі, які проходять через захисне скло смартфона. Коли ці хвилі зустрічають відбиток пальця, вони відбиваються від його заглиблень і виступів, повертаються до сканера і перетворюються на цифровий сигнал. Цей сигнал обробляється процесором для розблокування смартфона.
Переваги:
- Точність: ультразвукові сканери забезпечують високу точність, оскільки вони аналізують глибину шкірного покриву, а не лише поверхню.
- Чутливість: вони працюють навіть з вологими або брудними пальцями, що є значною перевагою в порівнянні з оптичними.
- Безпека: цей тип сканерів складніше обійти, оскільки вони використовують більш складні методи зчитування.
Недоліки:
- Вартість: ультразвукові сканери є дорожчими у виробництві.
- Швидкість: у порівнянні з ємнісними сканерами, вони можуть бути дещо повільнішими.
Який сканер відбитків найкращий?
Вибір між ємнісними, оптичними та ультразвуковими сканерами залежить від ваших вимог до точності, швидкості, безпеки та вартості:
- Для високої точності і безпеки: ультразвукові сканери.
- Для швидкості і ефективності при більш низькій вартості: ємнісні сканери.
- Для бюджетних пристроїв або великих екранів: оптичні сканери.