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iPhone X mit Face ID: So funktioniert die Gesichtserkennung

Christopher Gabbert 18.09.2017 - 18:10 | 59
iPhone X mit Face ID: So funktioniert die Gesichtserkennung

Statt des Fingerabdrucksensors Touch ID ist es die Gesichtserkennung Face ID, die das iPhone X vor fremdem Zugriff schützt. Wie die Gesichtserkennung funktioniert, erfahrt ihr hier.

Neben dem nahezu randlosen Display die Face ID genannte Gesichtserkennung eine der großen Neuerungen des iPhone X. Hiermit können das Apple-Smartphone entsperrt und der Bezahlvorgang via Apple Pay bestätigt werden. Face ID soll durch die dreidimensionale Erfassung von Gesichtsmerkmalen einen sichereren Schutz als Touch ID im Home-Button des iPhone 8 bieten und beispielsweise nicht durch vorgehaltene Porträtbilder auszutricksen sein. Das Prinzip der Gesichtserkennung ist aber nicht neu: Seit den 60er/70er-Jahren wird mit dem biometrischen Erkennungsverfahren experimentiert. Mittlerweile hat das System Einzug in zahlreiche Smartphones gehalten, dient dort allerdings eigentlich nur Lokalisierung des Gesichts für Selfies oder Porträtaufnahmen.

Wie funktioniert Face ID auf dem iPhone X?

Das iPhone X besitzt nicht nur eine Frontkamera, sondern auch weitere Sensoren auf der Vorderseite, die alle am oberen Bildschirmrand in Reihe angeordnet sind. Dazu zählen ein Punktprojektor, eine Infrarotkamera sowie ein Infrarotbeleuchter, die in ihrem Zusammenspiel die dreidimensionale Gesichtserkennung auf dem neuen iPhone ermöglichen.

Die Sensoren für Face ID des iPhone X | (c) Apple/AM
Die Sensoren für Face ID des iPhone X | (c) Apple/AM

Zunächst projiziert der Punktprojektor dem Namen entsprechend 30.000 für das menschliche Auge nicht sichtbare Punkte nach einem vordefinierten Muster auf das Gesicht. Zudem taucht der Infrarotbeleuchter das Gesicht in ebenfalls nicht sichtbares Infrarotlicht, und die Infrarotkamera scannt anschließend die Punkte ab. Dabei sind es die Verzerrungen des Musters, die zum Beispiel durch Nasenwinkel, Augenabstand, Mundform und weitere Merkmale entstehen, die den Unterschied machen.

Danach werden die Informationen des Scans an den neuen A11-Bionic-Chip geschickt. Der überprüft, ob die Daten mit denen übereinstimmen, die bei der Einrichtung hinterlegt wurden, wofür das Gesicht einmalig von allen Seiten eingescannt wird. Mit einer Größenordnung von 30.000 Punkten, wie sie Apple beschreibt, bewegt sich das Unternehmen übrigens auf einem Level mit derzeit gängigen 3D-Gesichtserkennungsverfahren, die beispielsweise für grafisch aufwendige Spiel oder Filme zum "Einscannen" von Schauspielern genutzt werden.

Funktioniert Face ID in der Dunkelheit, mit Sonnenbrille oder unrasiert?

Da Face ID auf dem iPhone X mit Infrarotlicht arbeitet, soll die Gesichtserkennung laut Apple auch in der Dunkelheit oder direkter Sonneneinstrahlung funktionieren. Änderungen im Gesicht, wie beispielsweise durch unterschiedliches Make-up, das Aufsetzen einer Sonnenbrille oder kleine Änderungen bei der Gesichtsbehaarung, sollen Face ID keine Probleme bereiten. Große Veränderungen wie der Wechsel vom Vollbart zum komplett rasierten Gesicht oder überdimensioniert Große verspiegelte Sonnenbrillen sind für die Gesichtserkennung allerdings problematisch.

Damit Face ID funktioniert, müssen die Augen des Nutzers, die Nase und der Mund von der Infrarotkamera erfasst werden können. Somit funktioniert Face ID nicht, wenn der Nutzer beispielsweise eine Burka oder eine Sturmhaube trägt. Auch müssen die Augen für die biometrische Erkennung geöffnet sein.

Kann Face ID ausgetrickst werden?

Ob und wie sich Face ID auf dem iPhone X austricksen lässt, werden spätestens zum Release sicher zahlreiche Sicherheitsforscher ausprobieren. Mit einem einfachen Foto, wie es bei der Gesichtserkennung des Galaxy Note 8 und dem Iris-Scanner möglich ist, soll das Umgehen von Face ID aufgrund der 3D-Erkennung nicht klappen. Auch mit Gesichtsmasken funktioniert das dem Unternehmen zufolge nicht. Das hat Apple nach eigenen Angaben mit zahlreichen professionell angefertigten Masken aus Hollywood ausgetestet.

Mit diesen Masken wurde Face ID getestet | (c) Apple/AM
Mit diesen Masken wurde Face ID getestet | (c) Apple/AM

Apple selbst gibt an, dass die Chance bei eins zu einer Million liegt, dass jemand anderes außer man selbst von Face ID erkannt wird. Damit gibt es in der Theorie rund 7.500 Menschen auf der Welt, die das iPhone X unberechtigterweise entsperren könnten. Die Wahrscheinlichkeit, dass einer dieser Personen Zugang zum eigenen iPhone bekommt, scheint damit relativ gering - außer man besitzt einen eineiigen Zwilling. Zum Vergleich: Die Chance bei Touch ID liegt dem Hersteller zufolge bei eins zu 50.000.

Kann mich jemand Zwingen oder das iPhone im Schlaf entsperren?

Damit die Gesichtserkennung funktioniert, müssen die Augen des Nutzers geöffnet sein, was im Schlaf in der Regel nicht der Fall ist. Auch das Aufhalten der Augen soll nicht funktionieren, weil die Objekte zum "Offen halten" die Erkennung behindern. Im Allgemeinen scheint es daher gefährlicher, dass jemand im Schlaf den Finger des Schläfers zum Entsperren über Touch ID auf dem iPhone 8 nutzt, als dass jemand die Gesichtserkennung auf dem iPhone X überlistet.

Sollte man sich bedroht fühlen oder von jemandem direkt gezwungen werden, das iPhone über Face ID oder Touch ID zu entsperren und sie zu deaktivieren, hat Apple zwei Sicherheitsmechanismen in iOS eingebaut. Um eines der beiden biometrischen Erkennungsmethoden zu deaktivieren, müssen Nutzer fünf Mal schnell hintereinander den Power-Button betätigen oder die Lautstärkewippe und den An-/Aus-Schalter für kurze Zeit gleichzeitig gedrückt halten. In beiden Fällen wird die Erkennung deaktiviert und die Eingabe des PIN-Codes wird verlangt.

Hat Apple bald eine Gesichts-Datenbank?

Wie schon bei Touch ID bleiben laut Apple alle Daten für Face ID ausschließlich auf dem iPhone X gespeichert und werden zu keiner Zeit an das Unternehmen weitergeleitet. Sie liegen einem abgeriegelten und zusätzlich verschlüsselten Bereich auf dem neuen Bionic-Chip.

Allerdings erlaubt es Apple den Entwicklern von Drittanbieter-Apps die Tiefenkamera des iPhone zu nutzen, zum Beispiel um wie bei Snapchat verschiedene Masken auf das Gesicht zu projizieren. Damit bleibt offen, inwiefern solche Anwendungen auch Daten der Gesichtserkennung auslesen oder einfach selbst erfassen können.

Themen: iPhone, Touch ID
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Kommentare
  1. 22.09.17 16:43 nohtz (Professional Handy Master)

    "Der einzige Grund warum es im iPhoneX ist, ist damit es im iPhoneX ist...nichtsweiter einfach um sich mit etwas Abzuheben was niemand braucht. Was mir keine Vorteile im Alltag bietet, zumindest nich im Smartphone."
    -->featuritis

  2. 22.09.17 14:43 Fritz_The_Cat (Advanced Handy Master)

    @ Eichyl:

    "Der unterschied ist, die Intel-Lösung ist vorallem für den Business Bereich gedacht Apple ist halt Consumer-Welt. Daher gibt es auch keine Smartphones damit. "

    ==> Reden wir hier aber nicht gerade über existierende Smartphones mit einem 3D-Gesichtsscanner?…

  3. 22.09.17 12:13 IchBinNichtAreamobile.de (Advanced Handy Master)

    @Laborant:"Mehr funktionen? Intuitivere Bedienung?"
    >>Du hättest auch noch Nachhaltigkeit und Ganzheitlichkeit anführen können - Schlagwörter ohne tieferen Sinn. "Mehr Funktionen" ist besonders absurd, weil ich ja implizit genau danach Frage. Welche wichtigen Funktionen sind das?

    "Natürlich kann man auch mit Long-Press ein Sub-Menu öffnen lassen -> Gerade in Randzonen des Geräts weiss man dann aber nicht, ob man den Daumen hoch oder runter führen muss, weil sich ein Menu nach Oben, unten, links oder rechts öffnen kann. Natürlich ist es eine Kleinigkeit, aber es rundet die ganze Sache ab."
    >>Man könnte denken, dass du noch nie Android benutzt hast. Du kannst den Daumen einfach absetzen nach dem Long-Press ... dann siehst du wohin sich das Menü öffnet. Inwiefern ist das überhaupt bei iOS anders? Wenn sich das Menü woanders öffnet, dann wäre das mit Long-Press ja genauso möglich (also keine Limitierung des Bedienungskonzepts). Sag mir am besten, worauf du hinaus willst!

    "Bitte? Ich habe kein einziges Apple-Produkt herumliegen und habe schon ein paar mal geschrieben, dass wennschon eher das "X2" (oder wie es dann auch in einem Jahr heissen wird) in Frage käme. [...]"
    >>Das habe ich angenommen, aber deine Argumentation ist schon extrem schöngefärbt wenn es um Apple geht. Umgekehrt schwarzgemalt, wenn es um Android geht und wie ich hinzufügen darf oftmals faktisch einfach falsch. Klingt alles so als würdest du deinen zukünftigen Kauf rechtfertigen wollen.

    "Ein solches Benutzungskonzept lässt sich von einem despotistisch regierten Ökosystem eben schneller und durchgehender durchziehen, als von einer ganzen Allianz von Mitgliedern. Ist das echt so schwierig zu verstehen? Echt jetzt?"
    >>Das hat alles genau nichs mehr mit meinen Argumenten zu tun. Davon stimmt eben auch gar nichts. Jeder Hersteller darf so ein Bedienkonzept sehr wohl einführen und muss das nicht mit der OHA abklären. Es gibt ja auch einige Hersteller die das gemacht haben.

    "Dann muss ich kritische Sätze überlesen haben - man möge mir verzeihen dass ich nicht alle Beiträge lese."
    >>Eher verdrängt ... als wenn du neu hier im Forum wärst.

    "Und nun lesen wir den nächsten Satz den ich geschrieben habe, den du gekonnt nicht zitiert hast: --> "Zumindest in einem Smartphone."
    Sätze aus dem Kontext reissen ist Bild-Niveau. Du kannst das besser."
    >>Eine Technik ist nicht neu nur weil man sie woanders einbaut und es funktioniert auch nicht anders als bei der Kinect.

  4. 22.09.17 09:24 Laborant (Expert Handy Profi)

    ">>Mal sehen wann du meine Frage beantwortest. Was kann ich denn nun mit Force Touch machen, was ich mit Long-Press nicht kann?" --ibnam
    Mehr funktionen? Intuitivere Bedienung? Natürlich kann man auch mit Long-Press ein Sub-Menu öffnen lassen -> Gerade in Randzonen des Geräts weiss man dann aber nicht, ob man den Daumen hoch oder runter führen muss, weil sich ein Menu nach Oben, unten, links oder rechts öffnen kann. Natürlich ist es eine Kleinigkeit, aber es rundet die ganze Sache ab.

    ">>Tangiert mein Argument in keinster Weise. Apple muss es auch schleichend einführen und die Alternativen behalten. Man fährt zweigleisig und das wird so laufen wie bei MacOS und dem Rechtsklick (d.h. es wird auch so bleiben). Ich bin ein bisschen überrascht, dass du die Transferleistung nicht bringst, dass auf andere Hersteller zu übertragen. Du erfüllst bald alle Symptome eines Fanboys." --ibnam

    Bitte? Ich habe kein einziges Apple-Produkt herumliegen und habe schon ein paar mal geschrieben, dass wennschon eher das "X2" (oder wie es dann auch in einem Jahr heissen wird) in Frage käme. Bis dahin fliesst noch viel Wasser die Donau runter.
    An Android sind nebst Google auch viele Hersteller beteiligt - in der Open Handset Alliance sind über 30 Mitglieder. Da gibt jeder seinen Senf dazu, will seine eigenen Produkte schützen und möglichst geringe Mehrkosten bei grossem Gewinn einer Funktion. Natürlich _könnte_ man Android auf Gestensteuerung (durchgängig, vom Standard-Launcher bis zu den einzelnen Apps) umstellen. ABER bei über 30 Mitgliedern hast du als Initiant über 29 mögliche Bremsklötze.
    Ist eben das selbe wie Demokratie gegen Despotismus. In einer Demokratie herrscht für Mitbewerber prinzipiell mehr Fairness, dafür muss man auf den hinterletzten warten, der mitmachen will. Despotismus setzt Leute in goldene Käfige, kann aber mit dem wort EINER Person einen Beschluss fassen. Nein, ich bin nicht einverstanden mit vielem was Apple macht. Wenn ein iPhone als Massenspeichermedium am PC erkannt würde, wäre das wunderbar. Wenn ich ohne einen Mac kaufen zu müssen Software für das iPhone schreiben könnte, wäre das super.
    Ein solches Benutzungskonzept lässt sich von einem despotistisch regierten Ökosystem eben schneller und durchgehender durchziehen, als von einer ganzen Allianz von Mitgliedern. Ist das echt so schwierig zu verstehen? Echt jetzt?

    ">>Realitätsverleugnung: nächstes Symptom. " --ibnam
    Dann muss ich kritische Sätze überlesen haben - man möge mir verzeihen dass ich nicht alle Beiträge lese.

    ">>nicht ... Das wurde mit der Kinect-Technik schon gemacht. Daher kommt das Ganze ja auch." --ibnam

    Und nun lesen wir den nächsten Satz den ich geschrieben habe, den du gekonnt nicht zitiert hast: --> "Zumindest in einem Smartphone."
    Sätze aus dem Kontext reissen ist Bild-Niveau. Du kannst das besser.

  5. 21.09.17 22:27 Echse (Handy Master)

    http://www.maclife.de/news/craig-federighi-vorbehalte-gegen-face-id-am-iphone-x-unbegruendet-10095876.html

    Hier letzter Absatz
    Zitat
    ^..Federighi erläuterte außerdem noch einmal, warum das Smartphone nicht nur den Blickkontakt mit dem Nutzer benötigt, sondern außerdem noch eine Wischgeste, um auf den Home-Screen zu gelangen. Manche Nutzer wollten womöglich nach der Uhrzeit gucken, oder Benachrichtigungen lesen, nicht aber immer sofort alle Funktionen des iPhone X nutzen. Entsprechend sei dieser Zwischenschritt sinnvoll...^


    Beim 7 plus hab ich mich auf mein Smartphone bezogen. Geht auch mit anderen

    http://www.maclife.de/ratgeber/ios-10-alles-ueber-aufwachen-beim-anheben-feature-10082628.html

    Ist quasi dasselbe beim x. Kurz anheben. Face ID entsperrt. Man sieht aber nur kurz eingegangene Nachrichten und Uhrzeit


    und was bringt mir das bitte, wenn ich das einen Meter weghalten kann? Wer macht das?
    —> nichts. Nur Gewissheit, dass auch eine größere Entfernung funktioniert.
    Mit 1 m wird kaum jemand arbeiten.
    Aber gut zu wissen, dass es funktionieren würde ( lt.homepod Code )

    Das Apple die kinect Technik verwendet, bestreitet ja niemand. Ist ja Apples gutes Recht.
    Schließlich hat man Prime sense aufgekauft:)
    Die Leistung von Apple ist es, die kinect Technik in ein Smartphone zu packen.
    Und wieder sind wir da.
    Wenn das kein Problem wäre, warum hat das niemand anders zuvor gemacht?
    Also. In einem Smartphone ist das absolutes Neuland.
    Und deshalb gilt eben nicht
    ^ ach gib’s doch schon lange ^

    Aber wie @laborant schon schrieb. Hier könnte ja Apple wirklich was auspacken, was so überhaubt noch nicht da war. Das schmeckt nun einigen überhaubt nicht.
    Deshalb erstmal Face ID madig machen, wo es geht:)

    Aber weißt du, was das schöne ist. Wir hier entscheiden gar nicht, was gut ist und was nicht.
    Leute, welche sich nicht in diesen Foren herumtreiben, werden das Urteil fällen.
    Und wenn Face ID ^ einfach so^ funktioniert, ohne das der normalo sich Gedanken macht über Face ID, ist die Entscheidung schon gefallen.
    Bei Touch ID hat es ja auch niemand gestört, dass der ccc einen ( eigenen) Abdruck nachmachte:)

  6. 21.09.17 21:45 IchBinNichtAreamobile.de (Advanced Handy Master)

    @Echse:"Kippe ich das 7plus nur an, kann ich Nachrichten lesen. "
    >>Woher hast du das? Du hättest mir ja diese Demo mal zeigen können. Die habe ich nämlich noch nicht gesehen.

    "Ok. Sind wir schon bei Face ID weiter. Es ist schneller als irisscanner."
    >>Nein. Das Face ID im iPhone X ist schneller als der Irisscanner im Lumia 950 - großer Unterschied.

    "Weißt du, wie weit die Entfernung zum Gesicht sein darf? Im Code vom homepod ( dessen Daten zum x zu 100 % zutreffend waren) stand etwas von 100 cm."
    >>Trotzdem musst du es dir vor das Gesicht halten. Die Entfernung ändert an meinem Argument genau gar nichts und was bringt mir das bitte, wenn ich das einen Meter weghalten kann? Wer macht das?

    "Es wird warscheinlich reichen, wenn Face ID trainiert ist, das Smartphone kurz zwischen Bauch und brusthöhe zu kippen."
    >>"Wahrscheinlich" ... alles andere wäre schließlich reine Spekulation.

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