上篇文章在這裡,沒看過的朋友可以先做個鋪墊

Chang Cheh:iPhone X 是否正在傷害你的眼睛??

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上一篇寫得比較倉促,可能好多觀點沒說清楚,大家反應都很激烈。今天把大家集中質疑的幾個問題列出來解釋一下:

1. 你憑什麼說 Face ID 裏使用的是激光源,你有什麼證據,你怎麼一會兒說紅外光,一會兒說激光

答:確實是激光源。拜科學技術發展所賜,除了動畫片裏的激光槍以外,各種半導體光源已經非常普及。家裡的 LED 燈珠就是一塊一塊的晶元,從晶圓上切割下來。

激光晶元也一樣,上次我們提到了一個名詞叫 VCSEL,也就是垂直腔面發射激光器(這個單詞的最後一個字母 L 就是 Laser 的意思,前面指的是激光的產生方式),這是一種激光發射晶元的名稱。它體積很小,單點光源的 VCSEL 晶元放大看大概長這種樣子:

激光從中間的小圓點垂直向上發射。這種激光發射晶元原來一直用在光纖通信上,作為激光發射源,把信息經過調製變成光信號,再通過光纜傳遞到其他地區。

因為這種結構適合在晶元的二維平面上製作多個激光光源,所以又出現了 VCSEL 陣列,大概就是下面的樣子:

全球能生產 VCSEL 晶元的廠家不多,有能力批量生產的只有三四家,這是因為這種半導體晶元的製造工藝要求非常高。其中給蘋果供貨的有兩家,是 Lumentum 和 Finisar,這兩家的產能基本上已經被蘋果喫光。這也就是為什麼安卓手機遲遲用不上這個技術。

Lumentum去年股票瘋漲也是因為大家看好它混成了蘋果的供應商

蘋果使用的 VCSEL 晶元上有 30000 個激光發射點,波長是 940nm,這個波長屬於近紅外光,也就是位於人眼無法看到的光譜位置,所以它從發光原理上屬於激光,從波長上屬於紅外光,你可以叫他紅外激光。就跟黑人運動員一樣,可以既是黑人,又是運動員。

另外再說一遍,940nm 的紅外激光也被醫學證明是對人眼有損傷的,會造成白內障和視網膜灼傷。其實我很奇怪為什麼蘋果非得選這個波長的激光,波長在 1400nm 以上的激光已經被證明對人眼無害,為什麼非要選 940nm 呢,可能是因為蘋果不太關心果粉的身體健康。

2. 你是水軍/海軍,你是收錢來詆毀 Apple 的

答:我還真沒想到會有人這麼想!

表個態吧,如果現在有一羣外星人拿激光槍逼著我,你丫必須得用有 VCSEL 激光陣列的手機每天照自己 84 遍,那我一定選蘋果手機。因為經驗告訴我,在使用同樣的技術時,蘋果的質檢體系是最嚴密的。

這是因為我工作的原因,跟蘋果大大小小的供應商打交道很多。蘋果對於供應商的產品管控,絕對是目前所有手機廠商裏最嚴格的(十五年前的 Motorola 可能也差不多)。相對於國產廠商不檢測或者抽檢的方式,蘋果在覈心器件上會做到100%檢測。如果不幸被我言中,VCSEL 如果真的對人眼有傷害,蘋果手機一定是傷害最小的。

據我所知,在蘋果的 VCSEL 晶元檢測流程中,從晶圓廠到模組廠都要100% 全檢,也就是每一塊晶元都必須經過測試纔可以用。這是因為 VCSEL 的工藝複雜,晶元合格率低,所以整個生產過程會格外謹慎。

但讓人心煩的是,蘋果沒有公開 VCSEL 激光陣列晶元的檢測安全標準和依據,甚至都沒有說明自己正在使用激光,這是個非常不合理的地方。而在宣傳 Face ID 的時候,又使用了一些模糊辭彙,掩蓋了使用激光的基本事實,誤導大家認為這是一項非常安全的技術,這就不太光彩了。作為一個大家心目中的大廠,真是帶壞了一波節奏。蘋果應該有責任更多的說明自己的技術細節和指標,並且協助建立相應的安全標準,而不是先忙著把 Laser Array 美化成 Dot projector。

其實更危險的是下半年跟進的安卓陣營。現在已經有幾家國內晶元廠聲稱可以製作 VCSEL 陣列晶元,所以國產手機廠下半年大概率會全面跟進。大家能否做到跟蘋果同樣嚴格的測試標準,這個答案相關從業者估計心裡都有數。尤其是在沒有任何國家標準的情況下,激光器的發射強度和開啟時間這些指標,非常能考驗廠家的良心。

所以講真,說我是 HW 水軍的,都是閱讀理解不及格的。

3. 你到底有沒有證據證明激光有害?

答:激光對人眼的危害是常識問題,能上 WIKI 的話,搜索一下激光這個詞,在安全性下面有如下描述

即使是第1級的激光也被認為有潛在性的危險。西奧多·梅曼創造的第一個激光器只有「吉列」的功率,它只能灼熱吉列刮鬍刀的刀片。但是,幾毫瓦的低功率照射,都足以危害到人眼的視力。如果該激光的波長在眼角膜和透鏡可以良好聚焦在視網膜的範圍內,就意味著這種相干性低的發散的激光會被眼睛聚焦在視網膜上極小的區域,只要幾秒鐘或更短的時間,就會造成視網膜局部的燒灼和永久性的傷害。

激光對人眼的危害主要在於能量的高度集中,下圖可以看到,VCSEL 激光源照射形成的光斑是最小的,所以在同樣的發射功率下它的能量密度最高。在描述光學人眼安全的時候,使用的計量單位是焦耳每平方釐米,也就是單位面積的能量越大,對人眼的危害就越大。同理,發射功率相同時,光斑面積越小,就越有危害。

另外還有一些激光安全的國際標準和國家標準,比如IEC-60825,有興趣的同學可以查看一下。再重複一遍,歷史上從來沒有激光器被這麼近距離,這麼高頻次的重複照射在人臉上,所以我纔有這樣的質疑,我也建議不要給家裡的小孩子使用類似的產品,至於成年人嘛,大家自己對自己負責就好了。

4. 英特爾/微軟/XXX 還用了同樣的技術呢

我沒仔細看這些產品,但是請首先注意它們的應用場景與手機非常不一樣。體感遊戲設備與人體的距離比手機要遠的多。VCSEL 發出的激光束經過DOE 後呈一定的角度發散開,所以距離越遠被激光束擊中的概率越低,直接照射到視網膜的可能性也會相應減小。

另外,考慮一下微軟產品的銷售數量和使用頻次吧,能跟蘋果家的手機比麼,要黑當然先黑蘋果了。

大概就解釋這些問題,大部分資料都能在網上查到,歡迎帶腦子交流,理性撕逼。比如我覺得這位同學就特別好

花瀟:論證 iPhone X 的 VCSEL 陣列對人眼的危害?

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