Les smartphones haut de gamme sont des œuvres d’art, offrant une puissance de calcul plusieurs fois supérieure à celle nécessaire pour envoyer des humains sur la Lune, dans un format élégant surmonté d’un écran couleur haute résolution d’une grande netteté. Cependant, certains pourraient affirmer que les appareils modernes ne sont plus aussi beaux qu’ils l’étaient autrefois. Les conceptions sans cadre conçues pour maximiser la taille de l’écran obligent les développeurs à placer le matériel de la caméra frontale et les données biométriques du visage dans des encoches et des découpes en forme de pilule.
Les concepteurs d’Apple se sont résignés, pour le moment, à cacher le réseau de capteurs d’image – qui comprend une caméra ordinaire, ainsi qu’un projecteur et une caméra infrarouge (IR) – à l’aide de graphiques intelligemment conçus. Les parties adjacentes de l’écran passent au noir pour masquer les sections découpées de l’écran – une fonctionnalité surnommée « îlot dynamique » car elle inclut des informations spécifiques à l’application, lancée avec l’iPhone 14 Pro.
Perspectives des caméras et capteurs sous panneau
Une solution plus élégante serait de cacher tous ces composants sous l’écran, ouvrant ainsi la voie à des iPhones plein écran sans encoche et à d’autres appareils intelligents dotés de biométrie faciale et de caméras frontales. Mais c’est plus facile à dire qu’à faire. Premièrement, lorsqu’il s’agit d’appareils photo, enterrer les optiques sous l’écran constitue un pas en arrière dans la qualité de l’image, car moins de lumière frappe le capteur.
Et les choses deviennent particulièrement délicates lorsque l’on examine la façon dont les smartphones capturent la biométrie faciale. Compte tenu du Face ID d’Apple, le réseau de capteurs d’image frontaux de l’iPhone projette un motif de lumière structurée sur le visage du spectateur et construit – à l’aide de la caméra infrarouge intégrée – une carte de profondeur de la cible, qui peut être comparée à une image stockée. profil de l’utilisateur.
Le problème, comme l’a dit Jacky Qiu – vice-président de la stratégie chez OTI Lumionics – QG technique, concerne les électrodes d’affichage, qui prennent en sandwich les pixels lumineux rouges, verts et bleus de l’écran du smartphone. « Les métaux absorbent bien la lumière infrarouge », souligne-t-il. « Donc, si vous placez une caméra derrière l’écran, le signal IR est atténué. »
En fait, le facteur d’atténuation peut atteindre 2 000, ce qui ne laisse pas beaucoup d’informations IR avec lesquelles le détecteur peut fonctionner. Et donc, sur la base de ces preuves, les perspectives d’enfouir la biométrie faciale sous les smartphones ne semblent pas prometteuses. Cependant, il existe de minuscules fenêtres d’opportunité – littéralement.
Les fabricants d’écrans utilisent des molécules à auto-assemblage produites par OTI Lumionics – une technologie que l’entreprise canadienne surnomme Modélisation du CPM – pour concevoir la transmission IR à travers les électrodes d’affichage. « Vous ouvrez de nombreuses petites fenêtres de l’ordre de quelques microns », a expliqué Qiu.
OTI Lumionics, issue de l’Université de Toronto en 2011, s’est efforcée de trouver une application révolutionnaire pour sa technologie de matériaux avancés, explorant une variété de cas d’utilisation en cours de route. « Vous devez trouver un ou deux espaces de candidature pour prendre pied, puis grimper à partir de là », explique Qiu, membre de l’équipe cofondatrice d’OTI.
Il existe d’innombrables exemples d’idées brillantes qui brillent en laboratoire, mais qui peinent à trouver leur place sur le marché. Et Qiu conseille aux start-ups technologiques d’être conscientes de la situation manufacturière dans son ensemble. « Soyez toujours en contact avec les consommateurs finaux », a-t-il déclaré. « Et tenez compte de leurs feuilles de route et de leurs besoins. »
Approbation des fabricants d’écrans
En 2022, OTI Lumionics a annoncé avoir levé 55 millions de dollars en financement de série B pour permettre des caméras et des capteurs sous écran. Et la liste des investisseurs comprend les branches de capital-risque de grands fabricants d’écrans tels que LG Technology, Samsung et United Display Corporation (UDC).
Il convient d’ajouter que même si l’accent peut être mis sur l’activation de smartphones haut de gamme plein écran grâce aux caméras frontales sous le panneau et à la biométrie faciale, la technologie de structuration d’OTI peut également servir à d’autres secteurs industriels. La société répertorie les semi-conducteurs, l’énergie, les électrodes de batterie, les métamatériaux, les catalyseurs, les communications et les dispositifs médicaux comme autres marchés applicables au-delà des écrans.
Et l’essor des méthodes informatiques quantiques a aidé l’entreprise dans sa recherche de la bonne molécule. L’informatique quantique est très prometteuse pour pouvoir simuler le comportement des matériaux. Et bien que les machines actuelles ne disposent pas d’un nombre suffisant de qubits pour représenter les longues molécules utilisées dans la configuration des électrodes d’affichage, il s’avère que l’exécution d’algorithmes d’inspiration quantique sur des machines classiques a fini par jouer un rôle essentiel dans la découverte des matériaux.
La fabrication d’écrans est une entreprise de grande envergure, qui consiste à modeler de grandes feuilles de verre de la taille d’une automobile, qui sont ensuite découpées aux dimensions de l’appareil. Et les essais et erreurs coûtent trop cher lorsqu’il s’agit d’obtenir des matériaux approuvés pour la fabrication. Les fournisseurs tels qu’OTI doivent réduire le nombre de candidats à un nombre gérable.
Les méthodes d’intelligence artificielle ont des avantages, mais seulement lorsqu’elles sont alimentées par de grandes quantités de données. Cependant, cela ramène les développeurs au problème de la manière de générer des échantillons d’informations à un prix abordable, et c’est là que les données synthétiques entrent en jeu. Et l’exécution d’algorithmes d’inspiration quantique sur des ordinateurs classiques a fourni une impulsion majeure dans la génération de données synthétiques qui sont un niveau supérieur en s’appuyant uniquement sur théorie fonctionnelle de la densité (DFT) – une voie courante pour calculer la structure électronique et les propriétés des molécules.
Compte tenu des progrès réalisés par OTI Lumionics, ses partenaires d’affichage et d’autres acteurs de la chaîne d’approvisionnement des smartphones, la grande question est de savoir quand verrons-nous des smartphones haut de gamme dotés d’écrans véritablement plein écran ?
Apple a envoyé des invitations cette semaine pour son dernier événement le 12 septembre 2023, alors que beaucoup s’attendent à ce que le géant de la technologie annonce sa nouvelle gamme phare d’iPhone 15. Mais compte tenu du point de vue des analystes du secteur de l’affichage, il semble peu probable que les consommateurs voient Face ID sous le panneau avant fin 2024 pour les modèles Pro et 2025 pour les iPhones standard.
Sur la base des défis techniques restants pour les caméras sous panneau pour répondre aux exigences de qualité des marques exigeantes ainsi qu’aux exigences de coûts des fabricants de panneaux, je pense toujours que cette feuille de route a du sens pour l’iPhone. pic.twitter.com/3ck5X3sVcL
–Ross Young (@DSCCRoss) 10 mai 2022
Et attendre pour acheter un nouvel appareil mobile est un bon moyen pour les consommateurs d’économiser les matériaux et de limiter leur empreinte environnementale, comme l’ont montré des études sur l’économie circulaire des smartphones.
Cependant, les utilisateurs doivent prendre en compte les avantages en matière de sécurité liés à l’utilisation de la biométrie faciale. Et si votre smartphone actuel ne dispose pas d’une fonctionnalité telle que Face ID ou équivalent, alors cela vaut peut-être la peine d’envisager de faire un achat – qui pourrait être un modèle reconditionné.
Dans l’entretien avec QG technique, Qiu souligne que la biométrie faciale basée sur l’infrarouge présente des avantages par rapport à la simple utilisation d’images dans le spectre visuel. Certains utilisateurs mobiles publient quotidiennement des photos d’eux-mêmes sur les réseaux sociaux, et ce n’est qu’une source parmi d’autres qui pourrait être exploitée pour compromettre la sécurité des systèmes d’authentification classiques basés sur des caméras, combinées à des techniques d’IA générative capables de créer des deepfakes toujours plus crédibles.
Les tests de vivacité utilisant des images ordinaires sont menacés par les développements de l’IA générative.
Apple évalue à 1 sur un million les chances qu’une personne aléatoire dans la population ait un visage capable de déverrouiller l’iPhone d’un autre utilisateur. Cependant, la probabilité augmente pour les jumeaux et les frères et sœurs qui se ressemblent. Cependant, les fabricants d’appareils repoussent toujours les limites.
L’année dernière, Samsung Display a révélé qu’il travaillait sur une technologie située sous un écran OLED, capable de lire plusieurs empreintes digitales simultanément (Discours d’ouverture de l’IMID 2022 sur YouTube). Et le fabricant d’écrans estime que l’utilisation simultanée de trois empreintes digitales pour l’authentification est des milliards de fois plus sûre que de se fier à l’impression recueillie à partir d’un seul chiffre.
Le sujet de l’identité numérique prend de l’ampleur. Les smartphones sont utilisés pour s’authentifier auprès de divers services, à l’aide de la biométrie faciale et d’autres méthodes. Et même si certains s’inquiètent de mettre les détails du passeport, du permis de conduire et d’autres informations personnelles dans le domaine numérique, il y a des avantages pour les consommateurs.
Par exemple, à l’avenir, les utilisateurs pourront peut-être partager uniquement les parties nécessaires de leur pièce d’identité, par exemple s’ils répondent aux critères d’âge, plutôt que d’avoir à communiquer également leur adresse et d’autres informations personnelles, ce qui pourrait ne pas être pertinent pour un cas particulier. Contrôle d’identité.
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