蘋果 iPhone 祖傳四年的劉海今年將迎來最大變化，縮小三分之一！是不是很驚喜？驚的是還會保留，喜的是終於要變小了。

要知道，自從蘋果 2017 年推出 iPhone X 全面屏設計後，無論安卓廠商的水滴屏、打孔屏、屏下攝像等新技術層出不窮，蘋果手機仍頭頂“劉海”不動如山。（還被三星的廣告嘲笑了一番）

▲ 2018 年三星宣傳 Galaxy S9 時，暗中嘲諷蘋果劉海屏

但是這幾天，業內接二連三爆出蘋果“劉海”將縮小的訊息，按照 iPhone 前幾次釋出前的預測和曝光來看，這次 iPhone 13 的“小劉海”設計基本上是板上釘釘了。

此前，天風國際的蘋果分析師郭明錤就曾釋出報告表示，蘋果的劉海將縮小，並且這將成為 iPhone 13 的主要硬體規格改變之一。

隨後，知名爆料博主喬恩・普羅瑟也通過一系列渲染圖表示 iPhone 13 的“劉海”將縮小三分之一。

▲ iPhone 13 Pro CAD 圖

一些國內外的手機配件製造商也同樣證實了這一點，他們還透露“劉海”處的前置攝像頭可能會從左邊移到右邊。

據 Counterpoint 調研機構報道，iPhone 12 的全球銷售量已經超過一億部。有供應鏈訊息稱，iPhone 13 的備貨目標將達到 9000 萬臺，較 iPhone 12 提高了 20%。

iPhone X 的劉海設計，開創了用前置雙目結構光模組做人臉識別的手機互動時代。保留劉海設計說明蘋果仍然堅持 Face ID 解鎖的互動路線不變。但縮小劉海，則需要解決大量的工程技術難題。

蘋果將如何縮小“劉海”，對供應鏈企業將提出怎樣的挑戰？“小劉海”是否會對蘋果的前攝或者 Face ID 功能造成影響？蘋果的“劉海”什麼時候能消失？我帶著這些問題深入採訪和調查，試圖找到問題的答案。

01.五年不動如山，蘋果為何鍾愛“劉海屏”？

被使用者又愛又恨的“劉海”裡到底有什麼讓蘋果無法捨棄？

▲ 從左到右分別為 iPhone X、iPhone 11、iPhone 12 以及 iPhone 13 的渲染圖

我們常說的蘋果“劉海”其實是指 iPhone 手機頂端的深感攝像頭陣列。

談到這個深感攝像頭陣列的相關技術研發我們就不得不提到一家以色列 3D 感測器公司 PrimeSense。

該公司曾與微軟共同研發的 Kinect 1 外設，這款外設同樣擁有用於面部表情和動作識別的攝像頭，深度感測器、麥克風等器件。

▲ PrimeSense 與微軟共同研發的 Kinect 1

PrimeSense 後於 2013 年被蘋果以 3.6 億美元收購，四年後，蘋果推出了 iPhone X 的深感攝像頭陣列。

該陣列裡包含了聽筒、麥克風、前置攝像頭、紅外攝像、距離感應器、環境光感應器、泛光感應器、點陣投射器等八個重要元件。這些深感陣列主要涉及 Face ID 解鎖、聽筒、前置攝像三大功能。

▲ iPhone X“劉海”處的深感攝像頭陣列

在這三大功能裡，Face ID 一直是蘋果推崇的生物特徵識別方式之一。庫克曾親自為 Face ID 技術“站臺”，表示 Face ID 的破解難度比 Touch ID 高出二十倍，更為安全。

蘋果也逐漸將 Face ID 的產品應用範圍擴大，據最新的 Mac OS 測試檔案顯示，即將推出的 Macbook 中可能將搭載 Face ID 功能。

▲ 蘋果釋出會上介紹 Face ID 功能

Face ID 主要涉及 3D 結構光技術，蘋果需要在發射端通過點陣投射器和泛光感應器，提升 3D 識別和紅外拍攝能力，這是導致“劉海”厚重的原因之一。

與此同時，3D 視覺領域創企光鑑科技 CEO 朱力接受智東西的採訪表示，如果將蘋果的“劉海”縮小，可能會犧牲精度，但由於 Face ID 的識別距離要求較近，不超過半米，因此蘋果可能會通過優化演算法來保證 Face ID 的精度。

02.將“劉海”縮小，蘋果將有何妙計？

儘管 Face ID 再好，但“劉海”存在仍是阻礙了蘋果邁向全面屏的道路。目前，業內盛傳兩種有關 iPhone 13 新“劉海”的設計方案。

一種是向安卓廠商學習，將揚聲器從“劉海”處移出，並且“置頂”到手機邊框處，從而減小“劉海”處的面積。

早在 2019 年，三星就在 Galaxy S10 上就採用了這種邊框聽筒的設計。

▲ 三星 Galaxy S10 將“聽筒”放在邊框處

此前，日媒 Mac Otakarac 曾傳出一張 3D 列印模擬圖，並表示 iPhone 13 Pro 的劉海高度將為 5.35 毫米，較 iPhone 12 增加了 0.05 毫米，寬度則從 34.83 毫米降至 26.80 毫米。

另一種方案則是將“劉海”處的零部件都優化。巴克萊銀行分析師安德魯・加德納透露，蘋果此次的“小劉海”主要通過更加緊密整合 3D 結構光儀器。

▲ iPhone X 與 iPhone 12“劉海”處零部件對比；上為 iPhone X，下為 iPhone 12

同時，中國臺灣媒體 DigiTimes 也表示，蘋果已經決定將 3D Face ID 感測器中使用的 VCSEL 晶片尺寸縮小 40-50%，此舉將幫助供應商大幅削減生產成本。

在 VCSEL 晶片製造上，由於 VCSEL 晶片的產業鏈比較複雜，VCSEL 晶片升級可能涉及外延代工廠、FAB 工廠等多個環節。

據報道，2020 年 iPhone 12 的 VCSEL 晶片的工具是由測試解決方案提供商 Elite Advanced Laser 和 Chroma Ate 研發。而全球砷化鎵晶圓代工龍頭臺灣穩懋半導體公司負責蘋果的 VCSEL 晶片代工。中國臺灣的精材科技公司為蘋果提供 3D CMOS 的 DOE 封裝服務。

但對於 VCSEL 晶片的尺寸變小從而導致“劉海”也會縮小這種猜測，朱力博士表示 VCSEL 晶片的尺寸跟“劉海”的大小並無直接影響。

另外，行業內還推測蘋果還可能對八大部件中的一些零部件進行了“整合化”處理。目前，國內創企光鑑科技通過 WFP 奈米光子晶片來控制光線投射的切換，從而實現點陣和泛光發射器件二者合一。

03.告別“劉海屏”，果粉還要等多久？

每次臨近蘋果新品釋出會時，果粉們大多都會期待一塊全面屏的出現。事實上，蘋果也已經迫不及待地“甩掉”這個厚重的“劉海”了。

近日，蘋果的“可調節顯示視窗的電子裝置”的專利獲得美國專利與商標局的批准。

該專利將劉海處的攝像矩陣全部都藏在螢幕下，當用戶需要使用相關功能時，柔性屏將會露出一條縫隙，通過相關儀器協助完成人臉識別或者拍攝功能。

▲ 蘋果的“可調節顯示視窗的電子裝置”的專利

蘋果還申請了有關屏下 Face ID 以及 Touch ID 有關的專利，該專利也同樣將光學成像儀器位於屏幕後面，接收定向傳輸的螢幕光，並將其處理成像資料。

值得一提的是，彭博社的馬克・古爾曼和華爾街日報的喬安娜・斯特恩都曾表示，蘋果正在 iPhone 13 上測試了屏下 Touch ID 技術。

不僅如此，蘋果還有“面部熱成像技術”、“用於困難的生物識別認證案例的靜脈匹配”等諸多專利，來準備替換 Face ID 或者將 Face ID 的相關儀器置於屏幕後方。

儘管這些專利可能最後不會出現 iPhone 上，但也體現出蘋果苦“劉海”久矣。

據郭明錤預測，蘋果最快將在 2023 年推出新品高階 iPhone 手機上搭載真正的全面屏，徹底和“劉海屏”告別。而在 2022 年，蘋果將根據生產良率的情況在部分機型上搭載類似“打孔屏”的螢幕設計，“劉海”處將進一步縮小。

04.結語：蘋果 Face ID 裡的“祕密”，能否給行業帶來新玩法

iPhone 13 看似只是縮小了的“劉海”，但其實這裡涉及深感攝像頭陣列、3D 人臉識別等多項技術。儘管近年來蘋果想出了各種方法提高其屏佔比，但基於 Face ID 等多重考慮，蘋果依然選擇了“劉海屏”設計。

在全面屏剛剛興起的時代，安卓機普遍選擇“大下巴”來實現全面屏，而蘋果卻用更先進的封裝技術實現了超窄邊框，只在額頭留下了一個“劉海”，隨後這樣的設計曾一度成為主流。

然而今天，對比安卓機普遍通過屏下攝像頭實現“完美屏”，蘋果似乎慢了一步。所以這次蘋果能否在“小劉海”上玩出新花樣，又或者給 VCSEL 等晶片帶來新的變革？我們拭目以待。