发际线后移：正在消失的苹果“刘海”

你们最近刷到这张 “苹果变老脱发” 的图片了吗？从留着“锅盖头”的iPhone 8，到传闻的 “光头”iPhone 18，这“逐渐减少的发量”，仿佛见证了一个青年步入中年的历程，然而其背后却藏着苹果Face ID传感器技术的一场持久战：每一次“刘海”的缩小或形态改变，都是传感器集成效率、红外传输能力与显示兼容性突破的结果，而最终目标，是实现前设计主管乔尼・艾维设想的“单块玻璃”无缝设计，也就是让Face ID彻底隐形。

2017年iPhone X发布那会儿，好多人被“看一眼就能解锁手机”的Face ID惊到了，但也有人吐槽那个“刘海”太碍眼，占了屏幕顶端一大块地方。殊不知这“刘海”里藏着当时消费电子领域最复杂的小型传感器系统，也就是TrueDepth摄像头，它正是Face ID的技术核心，也是“刘海”存在的根本原因。

TrueDepth摄像头有三个关键部分：一个红外点投影仪，能往你脸上打三万多个看不见的红外点；一个红外摄像头，专门拍这些点的变形，这样就能画出你脸的3D模型；还有个泛光照明器，黑夜里也能发射红外光，让红外摄像头看得清楚。

这套系统比当时安卓手机常用的2D面部识别靠谱得多，毕竟2D只是拍张平面照片，说不定拿张照片就能骗过去了，而3D得有真实的面部轮廓才行。随着用Face ID解锁的人越来越多，苹果越发笃定要把这个功能延续下去，还得想办法让“刘海”变得更顺眼。

苹果用户对“全屏体验”的期待，倒逼传感器技术向“更小体积、更高集成度”演进，而每一代iPhone的“刘海”变化，都是这场演进的直观体现。

iPhone 13：“刘海”第一次变小了

2021年的iPhone 13系列，“刘海” 体积比前代缩小20%。这并非单纯设计调整，核心是传感器技术优化：

一是点阵投射器芯片面积从iPhone 12的 0.99mm²缩减至0.46mm²，减少53%，还集成了此前独立封装的泛光灯，且泛光灯芯片面积也减少48%，二者合二为一省出大量空间；

二是听筒从屏幕中间移到边框，进一步精简刘海区域开孔；

三是TrueDepth系统元件排列优化，iPhone X时代的四元件（红外摄像头、泛光照明器等）精简为三元件，布局更紧凑。

图 | iPhone 13 Pro Max 的 FaceID 模组

此外，红外摄像头与点阵投射器的基线从27毫米缩短至6毫米，虽精度挑战升级，但依托SoC算力提升，仍维持原解锁体验。

这些硬件集成、位置调整与算力支撑，让刘海变小的同时，Face ID功能不受影响，也让 “无刘海” 有了技术方向。虽然只是小幅度缩小，可至少让大家看到，让“刘海”消失不是不可能！

把“刘海”变成好玩儿的东西

2022年iPhone 14 Pro出来的时候，那个动态岛设计火了。它没把“刘海”彻底去掉，而是把传感器所在的区域（就是那个药丸形状和单独的相机孔）和手机界面互动结合起来了。比如放音乐的时候，动态岛会显示进度条；来通知了，它会弹个提示；用地图导航，还能显示路况。

看得出来，苹果为了优化体验没少花心思。既然传感器现在还不能完全藏起来，那就让它变得有用又好玩儿呗。这一变动的背后是传感器布局的优化和技术的升级：核心零件不仅都集中到药丸区域里，而且还变得更小了。

当时好多人都觉得这个设计特别有意思，连安卓手机厂商后来都学着做类似的功能。

动态岛终究是过渡办法，苹果真正想的是把Face ID完全藏到屏幕下面，实现真正的全屏。但这里有个大难题：Face ID用的红外光，很难穿过普通的OLED屏幕。屏幕里的像素、电线这些都会挡着或者散射红外光，这样3D面部识别就不准了。

2024年前后，苹果获得的一项新专利，揭示了其解决红外传输问题的关键思路。专利文档显示，苹果提出了三种核心技术方案。

子像素选择性移除：在显示屏特定区域（对应Face ID传感器的位置），去除单个红色、绿色或蓝色子像素，形成微小的“红外通道”；同时让相邻的子像素补偿缺失的色彩，确保显示质量不受影响，比如移除绿色子像素后，周围的绿色子像素会略微调整亮度，避免出现明显的色彩断层。

布线与触摸网修改：在红外通道区域，移除原本会阻挡红外光的金属布线，并调整触摸感应网的结构，减少对红外光的散射；同时优化水平和垂直控制线的布局，创建连续的“开放区域”，进一步提升红外光的透射率。

HCSEL激光技术基础：这项方案建立在苹果此前对HCSEL（水平腔面发射激光器）技术的研究之上，通过优化红外点投影仪的激光发射方式，增强红外光的穿透能力，即使穿过显示层后，仍能保持足够的强度和精度。

这些办法的核心就是在保证屏幕好看和Face ID好用之间找平衡，不用让红外光100%穿过去，只要能保证那三万多个红外点能准确拍到脸就行。

有了专利技术，还得有工厂能做出来。把Face ID传感器塞到屏幕下面，对供应链来说特别难。听说苹果要求供应商把红外发射器和接收器直接装到OLED屏幕的背光层里，但这里有两个大问题：一是散热，屏幕工作的时候会发热，可能影响传感器；二是组装精度要求特别高，红外点投影仪的角度误差得特别小，不然3D地图就不准了。

为了这些问题，苹果也琢磨过要不要换别的生物识别技术，但最后还是决定继续做Face ID，毕竟大家用习惯了，而且它也够安全。直到现在，供应链还在优化生产工艺，这也是为什么屏下Face ID还没那么快普及的原因。

Face ID的进化不仅是苹果的独角戏，也深刻影响了整个智能手机行业的面部识别技术路线，同时也让供应链和竞争对手都得跟着“跑”。

在Face ID出来之前，安卓手机的面部识别大多是2D的，特别容易被照片骗过去。苹果的3D面部识别成功后，三星、华为这些高端安卓机型也开始做3D识别了。比如三星Galaxy S10用了“超声波指纹+3D面部识别”，华为Mate 30 Pro也加了结构光3D识别。但这些要么在安全性上不如Face ID，要么就是传感器占的地方更大，“刘海”或者打孔更明显。

中低端的安卓手机因为成本问题，还是用2D识别多，所以现在行业里就形成了“高端机用3D，中端机用2D”的情况，苹果算是用Face ID定义了高端手机生物识别的安全标准。

苹果并非唯一追求“屏下生物识别”的厂商，小米、三星等也长期研发屏下摄像头与屏下面部识别技术，但普遍面临“图像质量”与“识别精度”的两难。以小米为例，其早期屏下摄像头机型为了让光线穿透显示屏，不得不降低对应区域的像素密度，导致拍照时出现“局部模糊”；屏下面部识别的成功率也不高，比Face ID差不少。

相比之下，苹果凭借在传感器技术（TrueDepth）和显示技术（OLED）上的积累，在屏下Face ID的研发中占据优势。其专利方案中“子像素补偿”设计，能最大限度减少对显示质量的影响，这也是其他厂商短期内很难学来的。

Face ID在进化过程中，不光有技术突破，也因为安全、公平这些问题出过一些小状况，这些状况反过来也推动了技术优化，让苹果明白仅仅是“创新”是不够的。

戴口罩的麻烦

有段时间，大家出门都得戴口罩，Face ID因此遭遇了首次大规模“使用危机”——用户佩戴口罩时，面部下半部分被遮挡，3D识别无法完成。初期，大量iPhone用户不得不暂时改用密码解锁，引发不满。

苹果迅速响应，在iOS 15.4版本中推出“戴口罩的Face ID”功能：通过优化算法，让Face ID专注于用户的上半张脸（尤其是眼睛区域）进行识别。虽然这一功能的安全性略低于全脸识别（错误率略有上升），但极大提升了实用性，也体现了苹果对用户需求的快速反馈。

安全漏洞

Face ID也不是完全没漏洞，研究人员曾经用高质量的3D打印人脸模型成功骗过早期的Face ID；还有人担心存面部数据的数据库不安全，万一泄露了怎么办。

苹果后来就通过软件更新，加强了“活体检测”，比如看看面部肌肉动不动，还把Face ID的数据加密存在手机的“安全隔区”里，就算手机被破解，数据也拿不出来。

公平性争议

2019年前后，多项研究指出Face ID存在“种族和性别偏见”——对深肤色人群和女性的识别错误率，远高于浅肤色男性。这一问题源于算法训练数据的不平衡：早期Face ID的训练数据中，浅肤色男性样本占比过高，导致算法对其他人群的面部特征识别不够精准。

苹果随后扩充了训练数据集，加入更多不同种族、性别的样本，并优化算法模型，逐步降低了错误识别率。这一插曲也让行业意识到，生物识别技术不仅要追求“技术先进”，更要摆脱偏见，“看见”所有用户。

据传闻，苹果的屏下Face ID计划已进入“最后阶段”：2026年推出的iPhone 18，可能采用“打孔屏”设计，Face ID的核心传感器移至显示屏下方，仅保留一个小型前置摄像头打孔；到2027年的iPhone 19，有可能实现“全屏无打孔”，前置摄像头与Face ID完全嵌入显示屏，乔尼・艾维的“单块玻璃”愿景终于落地。

从iPhone X的宽大刘海，到未来可能的全屏，Face ID的进化其实就是传感器“隐身”的过程：通过技术进步，把需要占地方的安全组件一点点藏起来，最后实现功能和体验的完美融合。到那时候，我们可能就忘了曾经有过“刘海”。

当未来的iPhone彻底告别“刘海”时，我们或许会想起那张“发际线后移”的梗图，它不仅是用户对设计的调侃，更是技术进步的幽默注脚：每一次“发量”的减少，都是科技向“无感体验”迈进的一步。而Face ID，这个曾经因“刘海”引发争议的功能，终将以“隐形”的方式，成为iPhone最核心的安全基石。