iPhone全面屏演进：从刘海到屏下3D人脸识别的十年之路

2017年，iPhone迎来十周年纪念，苹果推出了采用「全面屏」设计和「3D人脸识别」技术的iPhone X，为后续多代机型的正面外观确立了基础框架。

苹果的方案并非单纯追求全面屏，而是在提升屏占比的同时，整合了包括点阵投影器、红外镜头和泛光感应元件在内的全套原深感摄像头系统。

iPhone X「刘海」内部结构展示（来源：苹果）

但对用户而言，iPhone正面基于技术妥协的「刘海」，后来即便演变为「药丸」并逐渐缩小，仍难以称为完美。

（图片来源：@数码小果子）

2027年，iPhone诞生二十周年时，苹果计划彻底消除屏幕上的「药丸」，并将全套原深感摄像头系统「完美」隐藏于屏下。

今年，彭博社记者古尔曼和@数码闲聊站等多次透露，苹果预计在2027年的直板机型上首次引入「屏下3D人脸识别」技术。此前，2026年首款折叠屏机型将采用全新「屏下前置摄像头」设计。

（渲染图来源：微博）

若实现，苹果将用十年时间，完成iPhone从「刘海屏」到「药丸/挖孔屏」，再到「真全面屏」和「真全面屏+屏下3D人脸识别」的设计与技术演进。

众所周知，iPhone X引发了手机全面屏设计和人脸识别技术的热潮。

「刘海屏」iPhone（雷科技摄制）

然而多年来，真全面屏设计虽已实现，但应用厂商和机型寥寥；新一代生物识别技术厂商和产品层出不穷，但基于3D人脸识别的仍属少数。

3D人脸识别和真全面屏问世多年，为何普及缓慢？

3D人脸识别技术为何难普及？

3D人脸识别，尽管苹果等厂商力推，但仅是「新一代」生物识别技术之一。其他手机厂商也推广如超声波/光学屏下指纹识别、2D人脸识别、侧边指纹识别等技术。

此外，即便同一厂商的同系列旗舰，也会搭载不同识别技术，这背后基于综合成本考虑及全面屏样式因素。

目前，主要采用3D人脸识别技术的厂商有苹果、华为和荣耀。例如华为Mate 70 Pro/Pro+采用3D人脸识别+侧边指纹识别，Mate 70则用2D人脸识别+侧边指纹识别。今年上半年推出的Pura 80系列旗舰，全系采用2D人脸识别+侧边指纹识别。甚至苹果，iPad Pro用3D人脸识别，iPad Air用侧边指纹识别。

华为Mate 70 Pro+（雷科技摄制）

可见，基于综合成本，即便华为，3D人脸识别也仅用于最高端机型。

因为，整套3D结构光组件成本高昂，加上微型元器件需精确排列固定在狭小空间内，对制造工艺、装配精度和品控要求极高，进一步推高硬件成本。

此外，硬件只是基础，配套算法系统才是发挥功能的「灵魂」，因此基于软硬件协同的全套「原深感摄像头系统」（3D结构光）研发，仅苹果和华为坚持，这靠的是苹果高端旗舰和华为顶级旗舰的「高价」支撑。

但好消息是，华为即将推出的Mate 80系列旗舰，可能全系采用3D人脸识别技术。

全面屏样式上，在流行的「单挖孔」设计中，塞入3D结构光组件并不容易。因此，此类「单挖孔」机型主要采用2D人脸识别、超声波/光学屏下指纹识别、侧边指纹识别等技术。

华为Mate 70（雷科技摄制）

「完美」的真全面屏依然还在路上

实际上，形态上实现真全面屏并不难。甚至中低端机，只要采用光学屏下指纹或侧边指纹识别，且不配前置摄像头，即可成为真全面屏机型。

过去几年，发力真全面屏的厂商如努比亚（红魔）、中兴、小米等，重点解决前置摄像头置于屏下时，对应屏幕显示效果（包括稳定性）和前置成像效果如何保持高水平。

小米MIX 4（图片来源：@闲搞机）

可喜的是，坚持下来的努比亚、红魔等厂商，近年真全面屏机型在技术和体验上已达更高水准。

例如，努比亚和红魔今年最新旗舰，基于第七代屏下摄像技术，正面看如完整屏幕。同时，配备1.5K分辨率屏，支持144Hz刷新率，更好兼顾显示精细度。

努比亚Z70S Ultra摄影师版（雷科技摄制）

对于屏下摄像「隐藏」效果和前置成像，雷科技在努比亚Z70S Ultra摄影师版上实测：除夜间极低亮度可能「显形」，日常使用基本无法察觉前摄存在；前摄自拍在AI高清算法加持后，「可用性」也更高。

红魔11 Pro系列（来源：红魔）

现有技术下，若无法保证屏下摄像头技术的「完美」显示和成像，它只能成为努比亚（红魔）、中兴等品牌的差异化卖点，并在特定受众（如游戏手机用户）中推广。

将全部组件都塞进屏幕下方

在新一代生物识别技术竞争中，相比屏下技术成熟的超声波指纹，目前仍以苹果、华为代表的3D人脸派占优。

将全套「原深感摄像头系统」置入屏下后，苹果在iPhone上强推的3D人脸识别技术将弥补最后短板。

为何苹果如此执着于3D人脸识别，甚至愿以十年全面屏形态演进为代价？

iPhone 17（雷科技摄制）

核心原因，如开头所述，苹果将全面屏形态设计、生物识别技术和前置摄像头应用视为「一体」：全面屏形态重要，其下的「原深感摄像头系统」技术应用同样重要。

3D人脸识别，苹果带来解锁、支付、注视感知等功能，以及动话表情、拟我表情和AR应用等衍生玩法，这是屏下技术较成熟的超声波指纹识别无法比拟的。前置摄像头，苹果也引入人像居中（Center Stage）、人像光效等技术。

现有技术下，若三者难兼顾，则将用户相对不在意的一面（如是否真全面屏）进行技术妥协，持续优化调整，直至最终实现。

（渲染图来源：推特）

相比手机厂商，上游技术方案商近年已推出「屏下摄像+屏下3D人脸识别」系统集成方案。

例如，早2022年，维信诺推出「屏下3D人脸识别全面屏解决方案」，技术原理：前置摄像头位置覆盖透明OLED屏，正常时显示信息；开启摄像时，透明屏变透明，摄像头启用。

屏下3D人脸识别技术，基于屏幕驱动背板重新设计，屏幕上端设两个透明显示区（具高像素密度和高红外光透过率），每个透明显示区像素密度大于400PPI，实现与主屏区融合，使透明显示区更「隐匿」。

在SID 2025展会上，维信诺展示新版「屏下摄像+屏下3D人脸识别」一体化方案。近年，京东方、TCL华星光电等面板大厂，也在发力屏下摄像头技术应用和屏下3D人脸识别技术研发。

待技术成熟、方案成熟、时机成熟（如苹果引领时），国产手机大厂的「屏下摄像头」机型及「屏下摄像+屏下3D人脸识别」机型，将迎来真正市场爆发期。