Choć jeszcze kilka dekad temu skanowanie oka kojarzyło nam się wyłącznie z filmami science-fiction i tajnymi bazami wojskowymi, dziś ta technologia jest na wyciągnięcie ręki. Możemy ją znaleźć w smartfonach, laptopach czy systemach kontroli dostępu do biur. Warto jednak wiedzieć, że to, co potocznie nazywamy "skanowaniem oka", w rzeczywistości najczęściej odnosi się do skanowania tęczówki, a rzadziej siatkówki. Choć oba rozwiązania brzmią podobnie, działają na zupełnie innych zasadach.

Tęczówka a siatkówka – kluczowa różnica

Zanim przejdziemy do technicznych detali, musimy wyjaśnić fundamentalną różnicę. W urządzeniach konsumenckich, takich jak telefony czy laptopy (np. system Windows Hello), wykorzystuje się rozpoznawanie tęczówki (iris recognition). Tęczówka to kolorowa część oka otaczająca źrenicę. Posiada ona niezwykle złożony, unikalny wzór, który formuje się jeszcze przed naszym narodzeniem i pozostaje niemal niezmienny przez całe życie.

Z kolei skanowanie siatkówki (retina scan) to technologia znacznie bardziej inwazyjna i rzadziej spotykana w elektronice użytkowej. Wymaga ona zbliżenia oka bardzo blisko sensora, który zagląda do wnętrza gałki ocznej, aby zmapować układ naczyń krwionośnych na dnie oka. Jest to metoda stosowana głównie w placówkach o najwyższym stopniu bezpieczeństwa.

Jak przebiega proces skanowania tęczówki krok po kroku?

Działanie tej technologii w nowoczesnych urządzeniach to fascynujący proces, który dzieje się w ułamku sekundy. Można go podzielić na kilka kluczowych etapów:

1. Oświetlenie światłem podczerwonym

Standardowe aparaty fotograficzne mogą mieć problem z uchwyceniem detali tęczówki, zwłaszcza u osób z ciemnymi oczami. Dlatego urządzenia do autoryzacji wykorzystują diodę emitującą światło bliskiej podczerwieni (NIR – Near-Infrared). Jest ono bezpieczne dla oka i niemal niewidoczne dla człowieka, ale pozwala kamerze "zobaczyć" głębokie struktury i bruzdy tęczówki, które w świetle widzialnym byłyby ukryte.

2. Wykonanie zdjęcia wysokiej rozdzielczości

Specjalna kamera wykonuje zdjęcie oka. W tym momencie oprogramowanie musi odizolować tęczówkę od reszty obrazu. Algorytmy lokalizują środek źrenicy, krawędź tęczówki oraz usuwają z "równania" takie elementy jak powieki, rzęsy czy ewentualne odblaski na rogówce.

3. Tworzenie cyfrowego wzorca (IrisCode)

To najważniejszy moment. Obraz tęczówki zostaje poddany analizie matematycznej. System szuka charakterystycznych punktów – bruzd, prążków, pierścieni i plamek. Na ich podstawie generowany jest unikalny kod binarny (często nazywany IrisCode). Co istotne, system nie przechowuje zdjęcia Twojego oka, a jedynie ten zaszyfrowany ciąg liczb.

4. Porównanie i weryfikacja

Podczas próby odblokowania urządzenia, wygenerowany "na żywo" kod jest porównywany z wzorcem zapisanym w bezpiecznej pamięci procesora. Jeśli kody się zgadzają – dostęp zostaje przyznany.

Czy tęczówkę da się oszukać zdjęciem?

To jedno z najczęstszych pytań. Producenci stosują mechanizmy Liveness Detection (wykrywanie żywotności). Nowoczesne skanery potrafią wykryć mikroruchy oka lub reakcję źrenicy na światło. Dzięki temu próba podstawienia wysokiej jakości zdjęcia lub ekranu innego smartfona zazwyczaj kończy się niepowodzeniem, ponieważ płaski obraz nie odbija światła podczerwonego w taki sam sposób jak trójwymiarowa struktura żywego oka.

Ciekawostka: Nawet bliźniaki jednojajowe mają inne oczy

Choć bliźniaki jednojajowe mają identyczny kod DNA, wzór ich tęczówek jest zupełnie inny. Wynika to z faktu, że struktura tęczówki kształtuje się podczas rozwoju płodowego w sposób chaotyczny i losowy. Prawdopodobieństwo znalezienia dwóch osób o identycznym wzorze tęczówki jest szacowane na 1 do 10 do potęgi 78 – to liczba niemal niewyobrażalna, co czyni tę metodę jedną z najbezpieczniejszych na świecie.

Wyzwania i ograniczenia technologii

Mimo swojej precyzji, skanowanie oka nie jest pozbawione wad. Oto kilka czynników, które mogą wpływać na jego działanie:

• Okulary i soczewki kontaktowe: Większość nowoczesnych systemów radzi sobie z nimi bez problemu, jednak grube szkła korekcyjne lub soczewki z filtrami UV mogą czasem powodować odblaski utrudniające odczyt.
• Ostre światło słoneczne: Silne promieniowanie słoneczne zawiera dużo podczerwieni, co może "oślepić" sensor i utrudnić rozpoznanie wzorca.
• Choroby oczu: Niektóre schorzenia, jak zaćma w zaawansowanym stadium lub operacje okulistyczne, mogą zmienić wygląd tęczówki na tyle, że system przestanie rozpoznawać użytkownika.

W rzeczywistości technologia ta jest obecnie wypierana w smartfonach przez zaawansowane skanowanie twarzy 3D (jak FaceID), które jest uznawane za bardziej intuicyjne dla użytkownika. Niemniej jednak, w systemach profesjonalnych i korporacyjnych, skanowanie tęczówki wciąż pozostaje złotym standardem biometrii ze względu na swoją niebywałą dokładność.