李安

摘要：蘋果公司在機(jī)身設(shè)計、材料工藝和硬件交互上一直是工業(yè)設(shè)計界的翹楚，iPhone 11 Pro系列作為其最新迭代產(chǎn)品自然也不例外。雖然iPhone并不完美，但其基于Retina視網(wǎng)膜顯示標(biāo)準(zhǔn)制定的機(jī)身與屏幕尺寸、采用AG工藝處理的磨砂玻璃后蓋，和最新一代面容識別Face ID硬件交互，值得去分析與考量。

關(guān)鍵詞：iPhone;人機(jī)工程學(xué);工業(yè)設(shè)計

iPhone11Pro系列的機(jī)身由屏幕、中框和后蓋組成。從造型的角度分析，中框接近正圓的弧度較為貼合手掌，后蓋則幾乎是平面，從人機(jī)工程學(xué)的角度看，設(shè)計得不夠合理，握持手感遠(yuǎn)不如一加、魅族等國內(nèi)手機(jī)的弧形后蓋設(shè)計。從機(jī)身尺寸的角度分析，因為采用了兩種大小規(guī)格，用戶可以根據(jù)自己手掌的大小選擇相應(yīng)的規(guī)格型號，一定程度上滿足了以人為中心的人機(jī)工程學(xué)考量。手機(jī)的屏幕大小與機(jī)身尺寸往往處于一個相互制約的關(guān)系，一般來說屏幕的顯示面積不會超過正面的機(jī)身大小。然而隨著顯示面板技術(shù)的飛速提高，通過COG-COF-COP封裝工藝的技術(shù)迭代，智能手機(jī)的屏占比也越來越高，華為的折疊屏、小米的環(huán)繞屏手機(jī)，甚至突破了屏占比100%的極限。寸的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計。雖然蘋果暫且沒有采用華為、小米那樣超前的設(shè)計，但其自iPhoneX以來就通過COP封裝技術(shù)，將屏幕尾部折疊，做到了非常驚艷的全面屏效果。

智能手機(jī)發(fā)展至今已有十余年，其屏幕的最佳尺寸的討論一直以來沒有定論，小如plam手機(jī)（3.3英寸），大如華為Mate20X（7.2英寸），當(dāng)今市場存在的尺寸各異的手機(jī)一定程度上反映了消費(fèi)者對手機(jī)屏幕、機(jī)身尺寸的高寬容度。然而，憑借這一點就認(rèn)為尺寸在手機(jī)的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計過程中不具有重要性，未免稍顯片面。橫向?qū)Ρ犬?dāng)下市場在售的機(jī)型，很容易深陷海量的尺寸數(shù)據(jù)，無法有效分析;但縱向?qū)Ρ饶骋粰C(jī)型系列的迭代產(chǎn)品，思緒就豁然開朗。通過查詢和整理，我以屏幕尺寸、通過表格可以非常直觀地看出iPhone十年迭代過程屏幕尺寸的變化。自iPhone6系列開始蘋果采取一大一小的雙機(jī)策略，屏幕尺寸為4.7英寸和5.5英寸的搭配，原因在于蘋果需要維持自iPhone4以來326ppi為底線的像素密度，達(dá)到Retina視網(wǎng)膜顯示標(biāo)準(zhǔn)。到了iPhone11Pro系列，大小機(jī)的屏幕尺寸搭配延續(xù)上一代Xs系列變?yōu)榱?.8英寸和6.5英寸，原因在于大小機(jī)在攝像頭規(guī)格上自上一代Xs系列以來已沒有區(qū)分，故屏幕的像素密度也趨于統(tǒng)一，兩個型號的像素密度都在460ppi上下。Retina視網(wǎng)膜顯示標(biāo)準(zhǔn)由摩托羅拉研發(fā)，公式如下：

a為人眼視角，h為像素間距，d為人眼與屏幕間距。像素密度越高，人眼越難分辨出單顆像素顆粒。一般情況下，在手機(jī)等移動設(shè)備的像素密度達(dá)到300ppi以上時，人眼幾乎無法分辨出像素顆粒，顆粒感也不復(fù)存在。iPhone基于Retina視網(wǎng)膜顯示標(biāo)準(zhǔn)制定屏幕尺寸，是典型的以用戶為中心，加入人機(jī)工程學(xué)考量的設(shè)計。

CMF（Color、Material、Finishing）即顏色、材料和工藝，作為工業(yè)設(shè)計的基礎(chǔ)，其在人機(jī)交互中的作用往往容易被人忽視。實際上，CMF對產(chǎn)品的視覺、膚覺、觸覺和溫度覺的塑造也是產(chǎn)品人機(jī)工程學(xué)設(shè)計中重要的一環(huán)。用戶使用手機(jī)時主要接觸的部分為中框和后蓋，這兩部分使用的材料及工藝對人機(jī)交互有著非常直觀與感性的影響。材料方面，人手接觸玻璃、金屬和塑料這幾樣不同的材質(zhì)，勢必在溫度、摩擦和指紋殘留等方面產(chǎn)生不同的感覺。工藝方面，金屬的陽極氧化、玻璃的AG工藝、塑料的電鍍處理，不僅在視覺上造就手機(jī)產(chǎn)品的差異化，在觸覺上也對人機(jī)交互產(chǎn)生直接的影響。

iPhone 11 Pro系列的中框在材質(zhì)上使用的是不銹鋼，反射率高，有著優(yōu)雅的鏡面反射外觀，含鎳、含鉻，耐腐蝕、強(qiáng)度好、比熱容低、散熱快，比碳纖維和陶瓷、鈦加工工序少。從迭代的角度看，和上一代Xs系列區(qū)別不大。

值得重點分析的是，iPhone 11 Pro系列的后蓋玻璃采用了AG（Anti-Glare）工藝處理，這是蘋果首次在iPhone上采用這種設(shè)計。AG工藝是一種玻璃深加工的處理方式，其目的在于賦予玻璃的抗眩光特性，通俗來講就是將玻璃處理成毛玻璃。

AG工藝通常有三種加工方式，分別是：

①噴涂。

通過在玻璃表面噴涂光學(xué)散光粒子，形成一層抗眩光的涂層。優(yōu)點是工藝簡單，生產(chǎn)效率高，但缺點是容易隨著使用時間的推移造成涂層脫落。iPhone用戶更換新機(jī)的周期大概在2-3年，使用噴涂工藝勢必造成AG涂層的磨損，影響人機(jī)交互體驗，故iPhone 11 Pro系列并沒有采用此種工藝打造其后蓋。

②鍍膜。

通過在玻璃表面使用霧化鍍膜技術(shù)，形成可以吸收和偏轉(zhuǎn)特定光線的鍍層。這種工藝可以在視覺上產(chǎn)生非常綺麗的光學(xué)效果，但缺點是手感不佳，一般用于手機(jī)后蓋玻璃的內(nèi)表面。事實上，不只是iPhone，如今市面上大部分玻璃后蓋的手機(jī)都在使用菲林鍍膜技術(shù)處理后蓋內(nèi)表面，力求外觀上的差異化。

③化學(xué)蝕刻。

通過使用 HF 氫氟酸為主劑的混和酸制劑與玻璃主體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行蝕刻，從物理上將玻璃表面的鏡面反射轉(zhuǎn)化為漫反射，不僅可以達(dá)成光學(xué)上的防眩光，還塑造了觸覺上的的磨砂質(zhì)感。

iPhone 11 Pro系列正是使用了化學(xué)蝕刻的AG處理方式對其后蓋外表面進(jìn)行處理，不僅形成了深邃的霧面觀感，更締造了絲滑細(xì)膩的細(xì)磨砂手感，甚至能夠產(chǎn)生類金屬的觸感與溫度覺。除此之外，AG后蓋具有相比鏡面后蓋更強(qiáng)的抗污特性，減少了指紋殘留，使玻璃后蓋不再是“指紋收集器”，油污等臟痕也更容易清除。產(chǎn)品一經(jīng)問世，即得到了廣大消費(fèi)者的認(rèn)可與喜愛;一直以來批評蘋果公司設(shè)計停滯不前、不思進(jìn)取的數(shù)碼產(chǎn)品評論家及媒體也對蘋果公司將AG蝕刻工藝運(yùn)用在iPhone 11 Pro系列的做法表示認(rèn)同。

AG工藝對于iPhone系列而言確實是一種創(chuàng)新，但iPhone并非第一個采用AG后蓋的智能手機(jī)。早在2018年，國產(chǎn)手機(jī)一加6就已經(jīng)將AG工藝運(yùn)用在手機(jī)后蓋上，但局限于體量太小，并沒有在市場上掀起風(fēng)浪。iPhone使用AG工藝并不算是開創(chuàng)，但憑借其龐大的體量勢必會引領(lǐng)潮流。蘋果公司向來保守、謹(jǐn)慎但又不乏創(chuàng)新，iPhone使用AG后蓋，側(cè)面說明了該工藝在手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)上的成熟，反映了行業(yè)對未來人機(jī)交互新形式的不斷探索，展示了手機(jī)設(shè)計基于人機(jī)工程學(xué)的新成果。

iPhone與用戶最頻繁的硬件交互，當(dāng)屬生物識別。其作為用戶隱私和財產(chǎn)的第一道防線，是iPhone基于人機(jī)工程學(xué)的設(shè)計的重中之重。與其他手機(jī)品牌不同，蘋果在生物識別上有著獨(dú)特的追求，iPhone 11 Pro系列沒有搭載指紋識別，而是使用3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)在解鎖手機(jī)和進(jìn)行交易驗證時進(jìn)行人臉識別。人臉識別并不是什么新鮮概念，早在安卓4.0時其底層就有基于RBG攝像頭的人臉識別功能，但是安全性很低。蘋果早在2013年開始就斥資數(shù)億美元收購以Prime Sense公司為代表的與3D成像、結(jié)構(gòu)光技術(shù)相關(guān)的技術(shù)型企業(yè)，目的在于打造一個交互簡單方便、安全級別滿足支付級的人臉識別系統(tǒng)。

2017年iPhone X推出，蘋果公司將其人臉識別系統(tǒng)正式發(fā)布，命名為Face ID。Face ID

識別的具體過程如下：

①啟動前置TrueDepth相機(jī)鏡頭，Ambient light sensor（環(huán)境光度感應(yīng)器）開始偵測周圍環(huán)境亮度是否足夠，如果不足，F(xiàn)lood illuminator（紅外線）照明模組將被啟動。

②Dot projector （點陣投影器）將3萬個不可見光測繪點投射在用戶臉部上，透過Proximity sensor （近距離傳感器）來測量深度。

③Infrared camera （紅外線攝影機(jī)）接收讀取測繪點，組成紅外線影像，傳送并存放于CPU內(nèi)的Secure Enclave安全模塊。下次進(jìn)行解鎖時，會在讀取影像的同時于Secure Enclave安全模塊的內(nèi)容進(jìn)行比對。

從技術(shù)的角度看，F(xiàn)ace ID非常復(fù)雜，但對于用戶而言，F(xiàn)ace ID錄入和識別過程其實非常簡單。錄入時只需將頭部對面屏幕旋轉(zhuǎn)幾個角度即可，整個過程不超過一分鐘;識別時只需將面部正對屏幕即可，時間基本不超過1秒。比起指紋識別，不僅在錄入和識別上有著安全和速度上的優(yōu)勢，更在硬件上有著交互和空間上的優(yōu)勢。一般來說，論是屏外還是屏內(nèi)指紋，其識別模塊都至少需要一個拇指大小的空間擺放;而實現(xiàn)Face ID的硬件，僅需要屏幕劉海的一部分空間即可。Face ID具體反映到人機(jī)工程學(xué)，其應(yīng)用場景大致有兩種：

①解鎖屏幕。

按下鎖屏鍵——面對屏幕——從屏幕底部向上滑動——進(jìn)入主界面。這就是iPhone 11 Pro系列手機(jī)解鎖屏幕的大致過程，不僅非常的迅速，而且很符合用戶對解鎖手機(jī)的一貫感覺。

②支付、交易驗證

支付頁面點擊確認(rèn)支付——彈出人臉識別認(rèn)證請求窗口——點擊確認(rèn)請求——完成支付。這是iPhone 11 Pro系列手機(jī)通過人臉識別完成支付驗證的過程，與指紋識別相比，多了點擊確認(rèn)請求的步驟，少了按壓指紋的過程，不用考慮手指的干濕和潔凈與否，只需將面部完整地露出，在不戴口罩的條件下，識別效率大大提高。

Face ID的低學(xué)習(xí)成本能夠使用戶很快地習(xí)慣這個新的解鎖方式，從結(jié)果上看，它已經(jīng)成功地在iPhone上替代了指紋識別。蘋果對結(jié)構(gòu)光技術(shù)的應(yīng)用，不僅在消費(fèi)級生物識別領(lǐng)域里立下了一塊新的里程碑，更為手機(jī)的人機(jī)交互方面帶來了長足的創(chuàng)新。

iPhone 11 Pro系列產(chǎn)品不僅闡釋了“以人為本”的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計的重要性，更反映了人與機(jī)的設(shè)計方式與方向。通過分析iPhone 11 Pro系列產(chǎn)品在機(jī)身與屏幕尺寸、材料工藝和硬件交互三個方面的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計，更深入地了解了蘋果公司基于Retina視網(wǎng)膜顯示標(biāo)準(zhǔn)的尺寸制定準(zhǔn)則、對加工工藝的新追求和對生物識別新方式的探索。