iPhone X 采用的 Face ID 会不会对人眼造成伤害？Face ID 安全吗？

iPhone X 上的 Face ID 是苹果公司又一项伟大创新，它利用 iPhone X 的前置摄像头模组，对人脸进行三维图像识别，达到解锁手机、支付等行为。Face ID 的关键器件为点阵投影（Dot Projector），泛光照明（Flood illuminator）以及红外相机（InFrare Camera）。

但国内外很多用户反映使用 iPhone X 之后眼睛有明显的干涩感，不少用户怀疑是 Face ID 所采用的采光元器件所引起的，Face ID 真的有想象中那么简单和安全吗？对于太长不看的用户，先放出结论：Face ID 采用的红外激光长时间低能量的刺激很难造成切实的危害。

Face ID 是否正在伤害你的眼睛？

苹果在发布会上展示 Face ID 的使用效果是一道非常柔和的白光照射在脸上，非常自然。

但是实际使用中，照在脸上并不是这样的可见光，而是包含 30000  条红外光源发出的红外光。当使用红外相机拍摄 Face ID 解锁时的状态则是如下图所示。红外光在自然环境中无处不在不能因此说红外光一定会伤害到眼睛，只是鉴于手机的操作距离导致红外光源与人眼的距离过于靠近，很难确保安全性。

而且苹果所使用点阵投影器，核心部分是一块激光发射芯片，它被称作垂直腔面激光发射器，英文缩写为 VCSEL。具有发散度小、方向性强、亮度高、能量大等特点。苹果使用的 VCSEL 芯片上共有 30000 个激光发射点，波长为 940 nm，属于近红外光，而原深感摄像头（Turedepth）发射并不是普通红外光线，而是红外激光，照在脸上的 30000 个红外光点，其实是 30000 道激光。

激光源对人眼的伤害主要在于高度一致的方向性，会将光斑精确地投射在一个点上，光功率几乎可以 100% 到达，而数个光源如果经过透镜比如眼球中的晶状体，则会产生汇聚，如果将所有能量集中在视网膜的一点，通常焦点只会有几微米，焦点的温度会大幅度上升，杀死是视网膜上的视觉神经，造成病变。

实际上，iPhone X 是人类历史上第一次将激光大规模地应用投射在人脸上，考虑到每天注视手机的时间，成年人每天解锁手机的频率达到 85 次，一定意义上会被激光直接照射 85 次，其中有多少束激光进入眼睛，汇集在视网膜，是很难计算的。

那为什么说 Face ID 的解锁方式是安全的？

一方面上文提到过激光的危害性源自于它是以平行光的形式传播。而从 Face ID 照射在人脸的图示中，传播方式为扩束光，因此能量达到人眼时，能量密度会被削弱很多。

由于 iPhone X 目前时是利用几百颗 VCSEL 作为一个阵列，单颗 VCSEL 大约只能发出 5mW 的功率，虽然一颗 VCSEL 的危害略大，但在识别过程中会被分散成 30000 个光点。这种情况下，iPhone X 的 VCSEL 阵列里至少有 120 颗 VCSEL，眼睛的宽度应视为同一水平脸部宽度的 3/10；眼球应视为脸长宽度的 1/14；眼睛约占脸部的 1/50，若只考虑瞳孔，则只有 1/500。

由此得出 120×1/1500=0.08个VCSEL 并且由于传播方式为扩束传播，到达人眼的能量密度会相比 VCSEL 降低很多。

而另一方面，人眼晶状体的聚焦是根据可见光调整的，Face ID 采用光源属于近红外光，属于不可见光的一种，如果不可见光进入人眼，往往很难聚焦成一个点，更多情况下会形成一个圆斑，危害程度大幅降低。

苹果的产品在正式上市前，在使用 VCSEL 时一定会进行充分的安全测试，激光的强度和照射时间也在严格的标准。其危害一定实在可控范围内的，至于激光危害的累积性，长时间低能量的刺激也很难造成切实的危害。

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