iPhone 13 系列解读：iPhone 13 的黄沙，为什么缩小了？

处理器显然大，要么把图形两者之间的间距显然小。把微处理器显然大，面临两个缺陷：首先，VCSEL 日后加本很高，越多大越多没用；而且笔记本电脑之中的的空间内，也不确实摆得下太小的内置件。而如果持续保持微处理器占地不变呢，图形的特度，也是不能无限叠加的。依照目前的应用，VCSEL 图形间距，一般不低于 18 微米。围住不是因为工艺上显然足足，而是因为如果日后显然小，又要意味着每个闪烁点的功率，它的散热受压就会非常大。

iPhone 12 上的 VCSEL，去掉磁铁，占地至少是 0.81mm²，将近装进了 321 个点。iPhone 13 又把特度减小了一倍，在 0.37 mm² 之中的，装进了 284 个点。超过特度已经降至 868个/ mm²， 日后显然特，受压就会越多来越多大。

那用这块两三百个点的微处理器，要怎么投到成 Face ID 能够的三万个和光隙呢？两个网易：复制，和拼接。

激和光从 VCSEL 发射成来后，首先经过准直透镜，然后通过两块棱镜的反射，抵达另一个关键电感内置——和透镜衍射电感内置（DOE）。DOE 的作用，是把一个纹饰复制日后加很多份，然后呈圆形椭圆形射成。

通常情况下，DOE 应该是一个无源内置件。但是 iPhone 上的 DOE 上面是有电极的。这是因为新产品显然了一个图像系统：它把 DOE 和元件看做了一个电感，如果 DOE 的表面发生破损，引起了电感的变异，新产品就会这样一来把整个 Face ID 模块明令禁止。这是因为如果 DOE 受控，激和光不能被准确的分散开来，那激和光的能量，就就就会超成必要范围，从而对人眼造日后加伤害。

这就是为什么 Face ID 是 iPhone 非常容易毁坏的一个配件。闲鱼的二手 iPhone，隙样貌和不隙样貌，就是两个价格。如果你在笔记本电脑店开玩笑维造师傅造笔记本电脑，你就会见到有的师傅省去笔记本电脑后，就会立刻拿一张胶隙，把 Face ID 贴上，却说碰坏了，就是这个缘故。

硬件的一小，重点我们都听完了。在取得了这样一个漂亮的图形纹饰以后，我们的下一步，就是面部的三维重建，和比对了。

三角测量

本体和光的原理，是通过测光，来辨别物体的广度。

就像我们拿一根激和光笔，把一个和光隙，显像在石板白板上。如果从激和光笔的后面观察，当白板向前漂移的时候，这个和光斑就会朝视线的后面翻转。木板向后漂移的时候，和光斑则偏向后面。翻转越快多远，暗示白板的广度较深。

你就就会注意到，要从画面之中的看成和光隙的翻转，大屏幕和激和光笔两者之间，不能持续保持一定的半径，如果半径太来得长，和光隙的翻转量就就会很低，大屏幕就很难抓取它的变异，造日后加清晰度下降。而大屏幕和激和光笔两者之间的半径，就被被称作“两条线”。

从 iPhone X 第一次引入样貌可选择开始，在长长的顶多之中的，远红外线传感器和图形显像内置，就一直占优势着最后面和最后面的右边，因为它要意味着两条线的长度，以考虑到辨别的准确性。

但是在当年的 iPhone 13 上，远红外线和图形第一次变日后加了阿姨，两条线长度从以后的 27 毫米，较长到了 6 毫米。对于 iPhone 来说，这道题的可玩性，可谓圆周上升。

可是，我们实测却见到，iPhone 13 的可选择玩游戏，和以往相对，无论是可选择出发点、半径、还是加速，都完全持续保持了完全一致品质。那么，它到底显然了什么，来抹平两条线较长所造就的性能损失呢？

“金枝玉叶”

为了做确信这件事，我们不用继续找4台笔记本电脑的各不相同，希望能见到一些来龙去脉。

我们用远红外线相机拍戏摄了 iPhone 12、iPhone 13 图形投到影的每一次见到，4台笔记本电脑在显像的纹饰、显像流程上，都有所不同。

iPhone 13 在显像图形的时候，就会以假随机的形式，加入一些空帧，比如亮幻灯片、停幻灯片，日后亮幻灯片；或者先空两帧，日后亮幻灯片。每次可选择，图形示意的星期每隔，都不一样。

我在新产品的一份发明专利之中的，看到了这个显然法的作法——减小必要性。

图形投到影仪发信，传感器收信，这就像是一个特工在和总部联络：我们相约，在星期四、星期四、和星期五，分别给你内中的资讯。那如果总部在星期二收到了一份的资讯，哪却说的资讯信息完全准确，假造得天衣无缝，但只要星期对不上，那它就是假的。

因为每次交接的星期，都是假随机的，具体哪一天来交接，只有特工，和总部，两个人告诉。这就可以可避免有心人士，拿假造的远红外线图来撒谎系统设计。

除了显像的时隙各不相同均，4台笔记本电脑显像的纹饰，也不一样。iPhone 13，每次显像的图形特度，都是相同的。而 iPhone 12，则有几套各不相同的纹饰，多半疏一点，多半特一点。这一点，从 iPhone 12 的VCSEL上，也能看得成来。

木质 VCSEL 将近分日后加了 4 块地隙，4 块地隙用了各不相同的引脚，可以独立自主控制通断。

比如说，笔记本电脑通过 4 块地隙的各不相同组合，理论上，最多可以投到成 15 种各不相同的纹饰。用这 15 种纹饰，日后配合上假随机的发报时隙规则，就可以显然成来得复杂的格式，来可避免撒谎。

但是！这还不是全部。

屈服与有利于

在另一份发明专利之中的，我们又看到了这四块地隙的另一个用途。

我们告诉，本体和光是只能靠纹饰的不依赖性，来完日后加意味着的。简单说，就是笔记本电脑在显像成一个个的条纹以后，它要告诉这些条纹，相关联的是详见图之中的哪之中的。如果张冠李戴，就就会浮现误意味着，广度当然也就解不成来了。

所以，一片期望的散斑纹饰，应该是具有高度“不依赖性”的——每一个小地隙，在整张图之中的，最出色都是唯一的。但是对于笔记本电脑来说，因为每一个和光隙，瘦小都一模一样，完全不能形态，所以笔记本电脑不能把图片拆分日后加一个个的“过道”，日后以“过道”为单位，去整张图之中的找意味着。

而这个时候，过道怎么画，画多大，就很极其重要了。对于笔记本电脑来说，图形越多稀疏，过道画越快多大，它的推算受压就越多小，辨别起来就越多快。但是，也正是因为过道大了，所以分辨率上不去，不用显然低清晰度的图像。

而要取得很高的清晰度，我们能够让图形来得TLS集，把过道画小，但是在意味着的时候，因为每个过道都要经过来得多次的增量，以寻找最佳配对，所以加速，当然就要很慢一些。

所以在算力有限的前提下（看看这个前提！），新产品采用多个分组、疏、特结合的方案，就是要在加速，和清晰度两者之间找一个有利于。

比如它可以先扫一遍稀疏的纹饰，先分成至少的区块，然后日后在重点地隙用精致纹饰显然精致意味着。日后比如几何图形可选择这个场面，清晰度是第一优先级，所以疏TLS，全部纹饰三人上。但是用前摄拍戏录像隙的时候，笔记本电脑只能够告诉一个至少的清晰度信息，用来显然魄就可以了，那它就可以悄悄懒，可用稀疏的图形。否则，以它的算力，是无法赞同每秒 60 帧的运算的。

那到了 iPhone 13 这边，可以看到，新产品取消了之中间的一分为二，用同一张纹饰，来应对所有的场面。哪却说是前摄算个其余部分广度，iPhone 13 也是把所有的点全部堆进去，机激力vs地推算。

这也就暗示，在在 SoC 来得强的算力，新产品当年很有确实是跳跃过了用稀疏纹饰，完日后加低清晰度图像的这一步，而是这样一来用人口稠特纹饰显然高清晰度图像。

从这些周期性，我们可以相符合，对于新产品来说，200 毫秒的可选择星期，和 100 万分之一的权重，确实是他们核心，划成 Face ID 的一条金线。只要这两个关键性能达标，工程师就可以显然各种 trade off。

所以，我们的相符合是，当年 Face ID 形态的变异，一方面，是在在封装应用的进步，让 VCSEL 和泛和光合二为一，省掉了一个传感内置的空间内；另一方面，是在在 SoC 算力的提升，让笔记本电脑可以容忍来得来得长的两条线。

因为推算变快了，所以笔记本电脑可以借助在任何场面下的高帧率、高清晰度图像，可以忍受来得来得长两条线造就的频率降低，但同时，还把几何图形可选择的加速，维持在 200 毫秒，这一根金线之内。

当然，在新产品所有的公开发表资料之中的，我们并不能看到任何具体地请教 Face ID 搜索算法、和辨别流程的具体内容，这也让我们的相符合，也不用止步于相符合。

但在立体化了所有的已知信息以后，这，已经是我们认为，最接近全然的确实了。

本文来自微信政府会号“ZEALER”（ID：zealertech），写作者：ZEALER，36钛经许可发布。

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