iPhone X的Face ID：您應(yīng)該知道的蘋果人臉識(shí)別技術(shù)

Glenn+Fleishman++Charles

蘋果iPhone X推出了一種新的方式來(lái)保護(hù)手機(jī)——Face ID。您對(duì)此可能有疑問(wèn)，我們這篇關(guān)于常見(jiàn)問(wèn)題的文章會(huì)給出答案。

即將推出的iPhone X將使用“Face ID（蘋果的人臉識(shí)別技術(shù)）”，這一技術(shù)通過(guò)紅外線和可見(jiàn)光掃描來(lái)唯一地識(shí)別您的面部，從而解鎖您的iPhone X。該公司宣稱，它能在各種條件下工作，非常安全。但是，除了蘋果，還沒(méi)有人能證實(shí)它的效果怎樣。

這帶來(lái)了很多關(guān)于Face ID的問(wèn)題。當(dāng)您考慮是否要在11月3日iPhone X開(kāi)始發(fā)售時(shí)去買一部，我們會(huì)幫助您得到答案。

什么是Face ID？

Face ID是生物特征識(shí)別的一種形式。它不是密碼（您知道的東西），也不是安全加密狗或者身份認(rèn)證程序（您有的東西），生物特征識(shí)別就是您自己。指紋識(shí)別也是一種生物特征識(shí)別技術(shù)。

就像Touch ID（蘋果的指紋識(shí)別技術(shù)）可以采用一個(gè)或者多個(gè)指紋一樣，F(xiàn)ace ID依賴于您臉部獨(dú)特的特征。蘋果公司信心滿滿的說(shuō)，其技術(shù)克服了五道障礙：

首先是準(zhǔn)確地掃描您的臉部，以便以后能進(jìn)行識(shí)別。

新掃描和存儲(chǔ)的掃描進(jìn)行比較，任何時(shí)候都能非常靈活的識(shí)別出您。

在各種照明條件下掃描您的臉部。

隨著年齡的增長(zhǎng)，發(fā)型的改變，留了胡子，眉毛變了，做了整容手術(shù)，等等，更新您的面部細(xì)節(jié)，仍然能識(shí)別出您。

不允許面貌相似的人、照片、面具，或者其他技術(shù)來(lái)解鎖您的手機(jī)。

如果您曾隨著時(shí)間的推移遇到過(guò)Touch ID和您的指紋帶來(lái)的問(wèn)題，那可能會(huì)懷疑掃描并識(shí)別人臉是不是也很麻煩。有可能！

什么設(shè)備使用Face ID？

在此次發(fā)布中，只有iPhone X包括了Face ID。

Face ID會(huì)代替Touch ID嗎？

目前為止，F(xiàn)ace ID的硬件要求只有即將推出的iPhone X能夠滿足。所有其他iPhone新機(jī)型和現(xiàn)在的所有機(jī)型都將保留Touch ID。蘋果可能會(huì)選擇保留Face ID以突出其高端產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)，但考慮到該公司之前高端功能的推出習(xí)慣，可能會(huì)在2018年末推出的iPhone新機(jī)型，以及隨后推出的iPhone SE中采用這一功能。也有可能出現(xiàn)在未來(lái)更新后的iPad Pro上，但也許直到2018年第二季度，甚至年中才推出。

Face ID能用來(lái)干什么？

您現(xiàn)在所做的同樣的事情：蘋果支付、應(yīng)用商店采購(gòu)，以及目前依賴于Touch ID的第三方應(yīng)用程序。還不清楚是不是點(diǎn)擊現(xiàn)在顯示為指紋圖標(biāo)的應(yīng)用程序就能啟動(dòng)Face ID，而且要一直等待Touch ID的確認(rèn)。您必須點(diǎn)擊一個(gè)Face ID圖標(biāo)才能啟動(dòng)，或者它能自動(dòng)啟動(dòng)？

第三方也可以使用面部映射，但達(dá)不到蘋果人臉識(shí)別的水平。相反，它只是提供一個(gè)實(shí)時(shí)深度映射，就像在iOS 11提供的后置雙攝像頭系統(tǒng)一樣。

我怎樣設(shè)置Face ID？

和Touch ID一樣，F(xiàn)ace ID使用一個(gè)“注冊(cè)”過(guò)程。您可以進(jìn)入“Settings > Face ID & Passcode”，點(diǎn)擊“Enroll Face”，然后iPhone將使用前置攝像頭和紅外傳感器，在一個(gè)圓圈內(nèi)顯示您的面部，周圍環(huán)繞著綠色標(biāo)記。注冊(cè)軟件會(huì)隨屏疊加準(zhǔn)3D標(biāo)記，顯示您的眼線和面部中心線。當(dāng)采集到您的面部特征后，會(huì)提示您在一個(gè)圓圈里移動(dòng)您的頭部。

蘋果說(shuō)，Touch ID被其他人解鎖的概率是五萬(wàn)分之一，這是相當(dāng)?shù)偷母怕?，因?yàn)槌硕啻螄L試，沒(méi)有別的方法去試著解鎖。蘋果說(shuō)，對(duì)于Face ID，與另一張臉匹配的概率是百萬(wàn)分之一。蘋果全球營(yíng)銷高級(jí)副總裁Phil Schiller在iPhone X發(fā)布會(huì)上，的確說(shuō)到，“如果有人與您有密切的親緣關(guān)系，那么這一統(tǒng)計(jì)概率會(huì)增大”——比較明顯的就是雙胞胎。

Face ID是怎樣工作的？

蘋果結(jié)合了紅外發(fā)射器和傳感器（稱其為TrueDepth），在您的臉部涂上3萬(wàn)個(gè)紅外光點(diǎn)。測(cè)量反射光，為每一個(gè)點(diǎn)計(jì)算從攝像頭到這個(gè)點(diǎn)的深度和角度。這樣就建立了面部3D指紋，用于以后進(jìn)行比較，使用與Animoji相同的系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，這個(gè)會(huì)說(shuō)話的動(dòng)物頭像（甚至是一堆便便）會(huì)模仿您的面部表情和唇部動(dòng)作，以及其他的自拍特效。

Face ID收集的信息用于蘋果的新功能Animoji進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤。

怎樣使用Face ID來(lái)解鎖手機(jī)？

謝天謝地，手機(jī)好在不是一直在掃描我！相反，您需要采用一種方法來(lái)喚醒手機(jī)，其中包括喚醒或者按一下睡眠/喚醒按鈕，然后您看著手機(jī)。蘋果說(shuō)紅外傳感器應(yīng)能穿透太陽(yáng)鏡，但是您的眼睛要睜開(kāi)——這樣，孩子們即使趁著父母睡著的時(shí)候，偷偷溜進(jìn)父母的房間，也不能解鎖手機(jī)，除非父母睜著眼睛睡覺(jué)。

為了避免無(wú)意解鎖，蘋果說(shuō)Face ID是“關(guān)注注意力的”。如果您不仔細(xì)地看著手機(jī)——也就是說(shuō)，手機(jī)鎖屏?xí)r，您在看別的地方或者干別的事情，就不會(huì)進(jìn)行解鎖操作。對(duì)于這種注意力感知功能，用戶可以把它作為輔助選項(xiàng)而關(guān)閉。

蘋果說(shuō)，能夠在各種照明條件下使用Face ID，包括暗室。在iPhone X的一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景中，蘋果展示了“泛光照明”，在黑暗中提供紅外照明，以幫助TrueDepth系統(tǒng)。沒(méi)有使用可見(jiàn)光，因此在所有照明條件下都看不到掃描。

Face ID實(shí)際上并沒(méi)有發(fā)出任何可見(jiàn)光。您在蘋果宣傳材料中看到的光只是用來(lái)說(shuō)明的。

Face ID安全嗎？

蘋果對(duì)注冊(cè)和比較的解釋與Touch ID非常相似。注冊(cè)過(guò)程中，通過(guò)單向通道把數(shù)據(jù)發(fā)送到“安全飛地（Secure Enclave）”——這是一種特殊的防篡改芯片，被深度綁定在iPhone和iPad的架構(gòu)中，只對(duì)有限的信息做出響應(yīng)，比如在解鎖進(jìn)行蘋果支付時(shí)才會(huì)確認(rèn)匹配。安全飛地還存儲(chǔ)了一些其他私人信息。endprint

因此，蘋果不會(huì)收集這些信息，而是集中處理，也不會(huì)存儲(chǔ)在設(shè)備上，破解手機(jī)、手機(jī)備份或者手機(jī)通信時(shí)截取信息等手段都不能得到這些信息。

然而，人們?nèi)匀粨?dān)心，對(duì)于在蘋果控制下的私有技術(shù)，政府可能會(huì)強(qiáng)制要求輸出或者提取面部識(shí)別信息，與政府正在尋找的面孔進(jìn)行比較。

然而，對(duì)于目前的硬件架構(gòu)，這似乎不太可能。蘋果已經(jīng)設(shè)計(jì)好了它的系統(tǒng)，因此沒(méi)有可行的方法來(lái)重新修改它，讓人臉（或者，采用Touch ID時(shí)，是指紋）信息流向不同的地方。要想這樣，則必須再造一款全新的手機(jī)和新固件。

有人能愚弄Face ID嗎？

答案應(yīng)該是否定的，這基于蘋果所采取的方法：數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量、使用紅外線掃描，以及注意力關(guān)注等。采用其他系統(tǒng)，人們使用了照片、石膏模型等其他方法，F(xiàn)ace ID看起來(lái)都拒絕了。石膏模型雖然能夠與人臉100%相同，但反射的光不一樣，因?yàn)閺幕铙w皮膚反射的紅外線不同于無(wú)生命材料所反射的紅外線。

您可以想象，當(dāng)手機(jī)上市后，安全研究人員（政府機(jī)構(gòu)）將開(kāi)始測(cè)試怎樣愚弄Face ID，可能取得有限的成功，而蘋果知道后，會(huì)增強(qiáng)對(duì)這些變通辦法的威懾。

可以對(duì)Face ID進(jìn)行設(shè)置，多個(gè)人的面部解鎖同一部iPhone嗎？

目前為止，iPhone X只識(shí)別一張臉。未來(lái)可能會(huì)發(fā)生變化。但是您的配偶、伴侶或者其他人不能再通過(guò)生物識(shí)別手段進(jìn)入您的手機(jī)——這與您通過(guò)使用Touch ID來(lái)注冊(cè)他們的指紋不同。您需要與他們共享密碼。

Face ID也能認(rèn)出有色人種的臉嗎？

我們希望蘋果已經(jīng)從其他公司在機(jī)器學(xué)習(xí)和身體識(shí)別上所犯的錯(cuò)誤中汲取了教訓(xùn)，即對(duì)于有色人種自動(dòng)照片標(biāo)注、面部識(shí)別的準(zhǔn)確度不高，而且還有一些其他問(wèn)題。（有一個(gè)視頻，一個(gè)人無(wú)法使用干手器，就是因?yàn)楦墒制髯R(shí)別不出他手的顏色。）

目前廣泛應(yīng)用于語(yǔ)音、圖像和其他識(shí)別方法的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)依賴于訓(xùn)練數(shù)據(jù)庫(kù)。公司或者學(xué)術(shù)項(xiàng)目必須找到經(jīng)常使用的數(shù)億個(gè)實(shí)例，正確的進(jìn)行標(biāo)記后，送入到深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，讓深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)自我學(xué)習(xí)，能更籠統(tǒng)的識(shí)別出特征，而不是精確地匹配。

過(guò)去，這些訓(xùn)練數(shù)據(jù)庫(kù)顯然偏重于白人面孔，偏向男性，導(dǎo)致種族歧視和令人不快的結(jié)果。蘋果副總裁Phil Schiller在一次主題演講中說(shuō)，蘋果使用了十億幅圖像來(lái)訓(xùn)練Face ID。蘋果的軟件工程高級(jí)副總裁Craig Federighi在TechCrunch上解釋說(shuō)，“我們?cè)谌蚴占瘮?shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)集在地理和種族上都覆蓋了很廣的范圍。這兩種因素都用于測(cè)試和驗(yàn)證，都有很高的識(shí)別率?！保ㄗⅲ菏畠|幅圖像并不意味著十億張臉。Federighi告訴TechCrunch，公司得到了許可，可以對(duì)很多人進(jìn)行細(xì)致的掃描。）

在發(fā)布中，以及在其網(wǎng)站上，蘋果在Face ID和其他TrueDepth部分所使用的有色人種全球比例要高于美國(guó)或者歐洲的比例，并展示了雀斑非常嚴(yán)重的面孔，以及頭發(fā)非常精致和非常蓬松的女性。這不過(guò)是一種營(yíng)銷信息，可能是由技術(shù)和Federighi的聲明提供了支持。

蘋果還把Face ID注冊(cè)嚴(yán)格限制在設(shè)備上，這意味著不能直接從實(shí)際應(yīng)用中學(xué)習(xí)算法對(duì)某些具體人臉的識(shí)別情況。從隱私的角度來(lái)看這很好，但可能會(huì)導(dǎo)致尷尬的結(jié)果。（Federighi向TechCrunch證實(shí)，不會(huì)以任何方式把客戶對(duì)Face ID的使用情況送入到訓(xùn)練系統(tǒng)中。他告訴新聞媒體，“當(dāng)客戶注冊(cè)Face ID時(shí)，我們不收集客戶數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)就停留在設(shè)備上，我們不會(huì)把它發(fā)送到云端用于訓(xùn)練數(shù)據(jù)。”）

蘋果將其Face ID的硬件設(shè)置稱之為“TrueDepth攝像系統(tǒng)?！?/p>

Face ID用起來(lái)會(huì)不會(huì)比Touch ID更煩人？

這完全是主觀的，如果您喜歡不用花太多的注意力就能解鎖您的手機(jī)，習(xí)慣于滑動(dòng)手指和觸摸，按下按鍵解鎖，甚至看都不看手機(jī)，那么，您可能會(huì)覺(jué)得Face ID比Touch ID更煩人。有些人不喜歡Touch ID，希望使用不同的方法，減少交互，那么Face ID可能就是他們想要的。

其他手機(jī)也有面部識(shí)別，但不太好。蘋果的Face ID會(huì)好一些嗎？

蘋果所進(jìn)入的這一市場(chǎng)實(shí)際上是人們徹底失望的市場(chǎng)，以前的技術(shù)嘗試都失敗了。聽(tīng)起來(lái)很熟悉？紐約時(shí)報(bào)的Samsung Note 8評(píng)論文章提出了非常嚴(yán)厲的意見(jiàn)（這款手機(jī)具有虹膜、人臉和指紋掃描功能）：“對(duì)于一些生物識(shí)別技術(shù)，包括能夠通過(guò)掃描人臉或者虹膜來(lái)解鎖手機(jī)，人們都很少用，因?yàn)樗麄冇X(jué)得這是營(yíng)銷噱頭，而不是實(shí)用的安全功能?！?/p>

在所有人都開(kāi)始使用Face ID之前，我們不知道它是否會(huì)達(dá)到蘋果設(shè)定的目標(biāo)——這一功能的廣泛應(yīng)用，而其他公司在此已經(jīng)失敗或者用的很少。在Touch ID應(yīng)用的初期，總體上是好的，但很多人包括筆者在內(nèi)，都不得不經(jīng)常性的重新訓(xùn)練指紋。隨著時(shí)間的推移，這個(gè)問(wèn)題似乎已經(jīng)解決了，因?yàn)樵谡搲镌?jīng)很普遍的抱怨現(xiàn)在已經(jīng)很罕見(jiàn)了。

真正的考驗(yàn)是時(shí)間：當(dāng)您改變了化妝、眼鏡和發(fā)型的時(shí)候，隨著時(shí)間的流逝我們逐漸老去的時(shí)候，F(xiàn)ace ID還能跟得上我們嗎？

在演示中，對(duì)蘋果高管Craig Federighi進(jìn)行的Face ID識(shí)別好像失敗了。蘋果后來(lái)解釋說(shuō)，在Federighi訓(xùn)練手機(jī)之后，有一些人在演示之前動(dòng)過(guò)了手機(jī)，超過(guò)了不匹配的上限，觸發(fā)了一種安全功能，鎖定了Face ID，應(yīng)該是這樣的。

我必須得使用Face ID嗎？

不，您可以使用密碼。

怎樣禁用Face ID？

您有幾種選擇：

您可以在iOS 11中使用設(shè)置來(lái)禁用它。

您可以把手機(jī)關(guān)機(jī)，然后重啟。

您可以進(jìn)行五次失敗的嘗試來(lái)解鎖它。

您可以連續(xù)五次按下喚醒/睡眠按鈕。（這會(huì)禁用所有型號(hào)iOS 11的Touch ID。）

您可以按下并一直按住喚醒/睡眠按鈕，以及手機(jī)另一側(cè)的音量按鈕。這種新選擇觸發(fā)了息屏，但也會(huì)禁用Face ID。（這也適用于在iPhone 8和8 Plus上禁用Touch ID，但不適用于老機(jī)型。）

我什么時(shí)候不能使用Face ID？

在一些情況下，您必須使用密碼（這些參數(shù)也適用于Touch ID）：

重新啟動(dòng)后。

任何48小時(shí)內(nèi)，您沒(méi)有使用Face ID來(lái)解鎖手機(jī)，之后將不能使用它。

每六天，開(kāi)始八小時(shí)計(jì)時(shí)，如果您在這八個(gè)小時(shí)內(nèi)不使用Face ID，那么在下次解鎖時(shí)，會(huì)提示您輸入密碼。

嘗試通過(guò)Face ID解鎖手機(jī)失敗了五次。

禁用了上面列表中未提及的任何其他技術(shù)之后。

Glenn Fleishman——資深撰稿人

原文網(wǎng)址：

http：//www.macworld.com/article/3225406/iphone-ipad/face-id-iphone-x-faq.htmlendprint