Тату на пальцах

Чем отличаются емкостные, оптические и ультразвуковые сканеры

Оптический, емкостный, тепловой, ультразвуковой, радиочастотный и так далее — технологий сканеров отпечатков пальцев на рынке более чем достаточно. В большей степени, именно от их выбора зависит точность срабатывания сенсора и распознавания пальца. Тем не менее, нельзя упускать из вида и производительность гаджета, которая также играет не самую последнюю роль. От процессора не в последнюю очередь зависит то, насколько быстро устройство узнает своего владельца по пальцу. А вот тройка из основных технологий отпечатков пальцев — однозначно сказать, какой дактилоскопический сканер лучше, нельзя.

Емкостные. Такие сканеры отпечатков пальцев работают на базе массивов конденсаторов, которые хранят электрический заряд. Во время прикосновения пальца к сенсору, заряд каждого конкретного конденсатора меняется, и после анализа всей их сети появляется возможность создать рисунок отпечатка. Выпуклые места на коже явно меняют состояние заряда, а впадины оставляются его практически без изменений — вот и вся «математика». Именно эту технологию компания Apple использует в своих смартфонах, которые оборудованы Touch ID. Она до сих пор считается самой распространенной.

В числе очевидных преимуществ данной технологии — высокая точность, до которой практически не дотягиваются другие решения. Но есть у нее и недостатки. Главный — сегодня ее невозможно встроить в экран, и это делает ее неактуальной для большинства современных гаджетов.

Оптические. Судя по названию, не так сложно догадаться, что данный метод биометрической аутентификации основан на захвате оптического изображения отпечатка пальца. Если утрировать, то сенсор, использующий данную технологию, фотографирует рисунок на коже во время прикосновения и сравнивает его с тем, который был сохранен во время настройки. Для работы такого сканера необходима подсветка — именно поэтому во время его использования экран загорается ярким (обычно зеленым) цветом. Явный пример смартфона, который использует данную технологию, — Xiaomi Mi 9 со сканером отпечатков пальцев в экране.

В числе достоинств данной технологии — небольшая себестоимость, и именно поэтому ее используют в относительно недорогих смартфонах. Среди недостатков нашлось место для не самой высокой безопасности. Так как технология работает с 2D-изображением, обмануть ее проще, чем конкурентов.

Ультразвуковые. Эта относительно новая технология считывания отпечатков пальцев, которая только начинает набирать популярность. Для определения рисунка на коже пальцев во время прикосновения она отправляет в их стороны ультразвук и считывает сигналы, которые вернулись обратно. При длительном сканировании с помощью данного метода вообще можно создать точную трехмерную модель пальца. Тем не менее, и быстрого вполне достаточно для безопасной аутентификации. Яркий представитель «жанра» — Samsung Galaxy Note10, который отличается и другими топовыми технологиями.

 В числе преимуществ данного решения — высокая точность. А вот недостатков пара: технология достаточно новая, поэтому иногда «радует» не самой стабильной работой, а еще она все еще очень дорогая, поэтому используется только в топовых решениях компаний из негласной группы AAA.

Проект «Семейное сходство отпечатков пальцев»

Вы готовы стать детективом в науке? Тогда достаньте увеличительное
стекло и начните изучать отпечатки пальцев! В
этом проекте вам понадобится помощь вашей семьи, чтобы разобраться в этой
головокружительной тайне. Что скажете, детектив? Вы возьметесь за это дело?

У каждого человека есть уникальный набор папиллярных узоров, которые
состоят из комбинации петель, завитков и дуг. Следователи используют этот рисунок, чтобы помочь раскрыть преступления. Он также
используется для других целей.

В этом исследовании сравниваются
отпечатки пальцев членов семьи, чтобы определить, похожи  ли они у людей из одной семьи.

Строение папиллярного узора у каждого человека уникально. Классификация папиллярных узоров различает такие основные элементы: петли, завитки и дуги. Петля – узор, включающий потоки линий, которые входят и выходят с одной стороны. Завиток – узор с круговыми выступами. Дуга – узор, в котором потоки линий входят с одной стороны и выходят с другой стороны.

Что
нам понадобится:

• карандаш;
• цветные маркеры;
• белая бумага;
• широкая липкая лента;
• блокнот;
• увеличительное стекло;
• специальная подушечка с чернилами для снятия
  отпечатков (по желанию);
• добровольцы — члены одной семьи.

Ход
эксперимента:

1. Положите руку на лист белой бумаги.
2. Обведите контур вашей руки карандашом.
3. Используйте карандаш, чтобы рисовать на
   отдельном листе бумаги. Образец руки должен быть больше, чем ваша рука.
   Заштрихуйте руку, которая нарисована на белом листе бумаги, карандашом.
4. Приложите мизинец к нарисованной ладошке,
   поводите им влево и вправо, чтобы подушечка мизинца почернела.
5. Поместите кусок широкой прозрачной липкой ленты
   на мизинец. Мягко прижмите ленту.
6. Медленно удалите кусок ленты. Там, где был ваш
   отпечаток, должен остаться темный круг.
7. Поместите ленту в контур мизинца, который вы
   сделали ранее.
8. Повторите этот процесс с четырьмя другими
   пальцами на вашей руке.
9. Как только вы закончите, изучите свою работу с
   помощью увеличительного стекла. Возможно, вы сразу увидите различные типы линий
   на разных пальцах? Эти волнистые и вьющиеся линии классифицируются как дуги,
   петли и витки. Арки похожи на миниатюрные горы, петли входят в одну сторону
   пальца, прежде чем выходить с той же стороны, а витки выглядят, как круги.
10. Также
    вы можете воспользоваться альтернативным способом и снять
    отпечатки пальцев с помощью специальной подушечки с краской.
11. Попросите
    каждого добровольца приложить свой правый указательный палец к подушечке. Затем
    переместите окрашенный палец на один из 5-см квадратов из белой бумаги.
    Обязательно напишите имя человека на обратной стороне квадрата. Дайте вашему
    добровольцу одноразовую салфетку, чтобы смыть чернила.
12. Как
    вы думаете, у членов вашей семьи будут такие же папиллярные узоры, как у вас, с
    такими же дугами, петлями и витками? Запишите свое предположение или гипотезу в
    своей записной книжке.
13. Повторите
    этот же процесс с членами вашей семьи. Поскольку это занимает несколько минут,
    вы можете работать с каждым членом семьи по одному.
14. Как
    только вы закончите, пришло время изучить полученные данные. Снова достаньте
    увеличительное стекло и начните сравнивать папиллярные узоры членов вашей
    семьи. Помните дуги, петли и витки? Используйте ваши маркеры, чтобы отметить
    различия. Вы нашли хотя бы два одинаковых узора?

Вывод:

Каковы различные образцы отпечатков пальцев? Действительно ли у каждого
человека уникальный папиллярный узор? У биологически родных братьев и сестер
узоры похожи?

Ни у одного из членов вашей семьи узоры на коже рук не будут
одинаковыми. Вы можете обнаружить сходства – особенно среди братьев и сестер –
но, если вы всмотритесь, очень внимательно, вы увидите небольшие различия в
дугах, петлях или витках. Почему? На самом деле папиллярные
узоры пальцев – это набор из возвышенностей и впадин под слоями нашей
кожи. Представьте себе огромную простыню над Эверестом или любым другим горным
хребтом. Результат будет похож на наши отпечатки пальцев – только в гораздо
большем масштабе. У каждого человека есть уникальный набор возвышенностей и
впадин под кожей. Не существует двух абсолютно одинаковых личностей, точно
также не существует двух одинаковых наборов отпечатков пальцев.

Знаете ли вы, что полицейские и детективы используют папиллярные узоры
для раскрытия преступлений? Поскольку отпечатки пальцев
– это индивидуальный физиологический параметр и у всех людей они разные,
мы можем фактически идентифицировать людей по ним. Как вы думаете, вы сможете
сделать то же самое? Используйте свои новые знания, чтобы проверить это.
Никогда не прекращайте гадать и проверять. Настоящие ученые и детективы каждый
день угадывают и проверяют свои теории – вы тоже сможете!

Отпечатки пальцев

Никто еще не доказал, что отпечатки пальцев уникальны, а у членов семьи могут быть одинаковые элементы папиллярных узоров.

Существуют и другие проблемы, как например, при сканировании отпечатков пальцев пожилых людей, у которых кожа теряет эластичность, а в редких случаях их отпечатки пальцев становятся гладкими и невыразительными.

«По сути, вы не можете доказать, что нет двух одинаковых отпечатков пальцев. Это невозможно, как и выиграть в лотерею, хотя люди выигрывают каждую неделю», — объяснил м-р Силверман. «Нужен специалист, чтобы определить, что отпечаток, взятый с места преступления, и у рассматриваемого лица, принадлежит одному пальцу».

Есть множество случаев, когда отпечатки пальцев ошибочно указывали на невинных людей.

Кроме того, на точность отпечатка влияет множество вещей, например, смазанность и грязь.

В отличие от криминалистических областей, так как как ДНК анализ, который дает статистическую вероятность совпадения, эксперты в дактилоскопии обычно утверждают, что доказательство является 100-процентным совпадением, либо 100-процентным исключением.

Предыдущие исследования показали, что эксперты не всегда делают одни и те же выводы о том, подходит ли отпечаток тому, что был на месте преступления, когда им предоставляют одно и то же доказательство дважды.

Информационные признаки отпечатков пальцев Править

Глобальные признаки — те, которые можно увидеть невооружённым глазом:

Папиллярный узор Править

Область образа — выделенный фрагмент отпечатка, в котором локализованы все признаки.

Ядро — пункт, локализованный в середине отпечатка или некоторой выделенной области.

Пункт «дельта» — начальная точка. Место, в котором происходит разделение или соединение бороздок папиллярных линий, либо очень короткая бороздка (может доходить до точки).

Тип линии — две наибольшие линии, которые начинаются как параллельные, а затем расходятся и огибают всю область образа.

Счётчик линий — число линий на области образа, либо между ядром и пунктом «дельта».

Типы папиллярных узоров:

1 — 4 — узоры типа «петля» (левая, правая, центральная, двойная), 5 и 6 — узоры типа «дельта» или «дуга» (простая и острая), 7 и 8 — узоры типа «спираль» (центральная и смешанная))

Другой тип признаков — локальные. Их называют минуциями — уникальные для каждого отпечатка признаки, определяющие пункты изменения структуры папиллярных линий (окончание, раздвоение, разрыв и т. д.), ориентацию папиллярных линий и координаты в этих пунктах. Каждый отпечаток содержит до 70 минуций.

На данном отпечатке пальца отмечены следующие признаки: две линии — «тип линии»; то, что между ними — может выступать в качестве области образа, но обычно берётся вся площадь отпечатка; красная окружность слева — пункт «дельта»; красная окружность ниже — ядро; жёлтые окружности показывают некоторые минуции. Папиллярный узор — левая петля.

Практика показывает, что отпечатки пальцев разных людей могут иметь одинаковые глобальные признаки, но совершенно невозможно наличие одинаковых микроузоров минуций. Поэтому глобальные признаки используют для разделения базы данных на классы и на этапе аутентификации. На втором этапе распознавания используют уже локальные признаки.