科学の雑学

【簡単解説】顔認証って何を見てるの?友だち探しゲームでわかる顔認証の仕組み

スマホを顔に向けるだけでロックが外れる瞬間、ちょっとだけ「魔法みたいだな」と感じませんか。
でも同時に、「ただカメラで撮っているだけなのに、本当に人まで判別できるの?」というモヤモヤも残ります。

 

結論から言うと、顔認証は“顔写真をそのまま覚えている”わけではありません。
「友だちの顔を覚えて探すゲーム」とほとんど同じことを、コンピューターが数字を使ってやっていると考えると、ぐっとイメージしやすくなります。

 

 

ここからは、難しい数式なしで「顔認証は何をどう見ているのか」「写真や双子はなぜ問題になるのか」などを、雑学としても人に話したくなるレベルまで噛み砕いていきます。

 

 

顔認証は「友だち覚えゲーム」をしているだけ?

顔認証というと、いかにも難しそうなイメージがありますが、やっていること自体はかなりシンプルです。
一言で言えば、コンピューターが「友だちの顔を覚えて、あとから探すゲーム」をしているだけ、と考えられています。

 

 

人間は、毎日会ううちに友だちの顔を自然と覚えます。
目が大きいとか、鼻が高いとか、輪郭が丸いとか、いくつかの「特徴」を無意識のうちにメモしているようなものです。

 

 

教室に入ったとき、たくさんの人の中から友だちを見つけられるのは、

この頭の中のメモと目の前の顔を比べて、「どれくらい同じっぽいか」を判断しているからです。

 

顔認証も同じで、「前に覚えた顔のメモ」と「今カメラに映った顔」の似ている度合いを比べているだけだとされています。

 

 

顔認証は顔のどこを見ているのか

では、コンピューターは具体的にどこを見ているのでしょうか。
ざっくり言うと、「顔の地図」を作るために、目・鼻・口・輪郭の位置やバランスを細かくチェックしているとされています。

 

 

まず、カメラに映った画像の中から「顔っぽい場所」を探し出します。
人混みの写真の中から「ここが顔だ」と見つけるイメージです。

 

 

次に、その顔の中で重要になりそうなポイントを探します。
目と目の間の距離、目から鼻までの長さ、口の位置、輪郭の形など、「その人らしさ」が出る部分を数字でメモしていくイメージです。

 

 

このとき作られるのが「顔の特徴をまとめたデータ」で、専門的には「特徴量」や「顔テンプレート」と呼ばれています。
多くの仕組みでは、顔写真そのものではなく、この“顔のメモ”がカギとして使われていると考えられています。

 

つまり、顔の特徴を数値としてメモしている。

その数値と実際の顔が一致していればオッケーという仕組み

 

その数字のメモが顔を面として捉えてその面と実際にカメラで写っている顔の一致率を見て判断する。

マスクでも顔認証できるのは目の形や大きさなどを正確に数値かしているからです。

昔はマスクをしていると認証が通らないのがスマホの常識だったけど

 

コロナ禍からマスクをつけたまま顔認証がしたいという需要が増えたから問題が解決されたというわけです。

 

 

顔写真ではなく「数字のメモ」を比べている

よくある誤解が、「顔の写真そのものが丸ごと保存されている」というイメージです。
実際には、顔認証では「写真」ではなく「数字のメモ」を比べている方式が主流だとされています。

 

イメージとしては、こんな感じです。

  • 写真:顔全体がそのまま写った画像

  • 数字のメモ:顔の特徴だけを抜き出した、長い数字の並び

コンピューターは、登録しておいた「数字のメモ」と、今カメラに映った顔から作った「数字のメモ」を比べます。

 

そして、「どれくらい似ているか」を点数のような形で計算し、その点数が一定以上なら「同じ人だろう」と判断するとされています。

この「一定以上」のラインが、いわゆる「しきい値」です。

 

しきい値を高くすると他人はほぼ通れなくなりますが、その代わり本人もたまに弾かれてしまいます。
逆にしきい値を低くすると本人は通りやすくなりますが、よく似た他人が通ってしまう可能性も上がる、と考えられています。

顔認証は、このしきい値の設定で「安全さ」と「使いやすさ」のバランスを取っているのが特徴です。

 

 

 

 

写真や双子でも突破できるって本当?

顔認証の話題でよく出てくるのが、「写真でロック解除できた」「双子だと見分けられないらしい」という噂です。
これは一部では実際に起こり得るとされていて、顔認証の仕組みの“弱点”としてよく挙げられます。

 

 

昔のシンプルな顔認証は、平面の顔写真だけを見て判断していたため、

スマホ画面やプリントした写真でもだましやすいケースがあったと言われています。

 

その反省から、最近の精度の高い顔認証では、次のような工夫が加えられているとされています。

  • 顔の凹凸を含めた「立体的な形」まで見る

  • 赤外線などで「本物の顔かどうか」をチェックする

  • まばたきや表情のわずかな変化を見て、生きている顔かどうかを確かめる

こうした工夫のおかげで、単なる写真では突破しにくくなってきたと考えられています。

 

写真だとこれなんか平たいぞ?全く動かないぞ?ってなるから顔認証が突破できない

 

それでも、すべての顔認証が同じレベルというわけではなく、機種やサービスによって「どこまで対策されているか」は大きく違うと言われています。

双子のように非常によく似た顔の場合は、人間でも見分けづらいように、顔認証でもギリギリの勝負になることがあります。
この辺りは、「顔だけ」に頼る限界として、仕組みの側でも認識されているポイントです。

 

 

 

スマホとオフィスの顔認証、実は役割が違う

顔認証と聞くと、スマホとオフィスのゲート、空港の自動ゲートなどを思い浮かべる人が多いはずです。
ぱっと見は同じように見えますが、目的や仕組みの設計には違いがあるとされています。

 

 

スマホの顔認証は、主に「その端末の持ち主一人」を守るための仕組みです。
多くの場合、顔のデータはスマホの中に閉じ込められ、外には出さない形で管理されていると考えられています。

 

 

一方、オフィスの入退室管理や空港のゲートは、「たくさんの人」を一つの仕組みで見分ける必要があります。
そのため、専用サーバーやクラウドに顔のデータをまとめて管理し、複数の出入口や端末から共有する方式が使われることもあるとされています。

 

 

役割の違いがあるので、

  • スマホ:ロック解除の速さや使い勝手を重視

  • オフィス・空港:不正入場をどれだけ防げるかを重視

といったように、設計の優先順位も変わってくると考えられています。

 

 

顔認証データはどこに保存されているのか

顔認証が広がるにつれて、「顔データってどこに保存されているの?」という不安もよく聞かれるようになりました。
パスワードなら変えられますが、顔は簡単には変えられないため、心配になるのも当然です。

 

 

一般的には、次のようなパターンがあるとされています。

  • スマホやPCなどの端末の中だけに保存する

  • 企業やサービスのサーバー・クラウド上で一括管理する

前者は、スマホのロック解除のように「個人の端末を守る」用途に多く使われます。
後者は、オフィスビルの入退室や会員制サービスなど、「多人数をまとめて扱う」用途でよく採用されるとされています。

 

 

どちらの場合でも、顔写真そのものではなく、「顔の特徴をまとめたデータ」が暗号化されて保存される方式が主流だと考えられています。
それでも、万一漏れた場合の影響が大きいため、アクセス権限や管理体制は慎重に決める必要がある、というのが専門家たちの共通した見方です。

 

 

顔認証はパスワードより安全なのか

ここまで来ると、気になるのは「顔認証は本当にパスワードより安全なのか?」という点です。
この問いに対しては、「場合による」というのが、現実的な答えだとされています。

 

 

よく言われるのは、次のようなポイントです。

  • 「1234」「password」などの弱いパスワードよりは、顔認証の方が突破しづらいケースが多い

  • 一方で、しっかりした長いパスワードや、多要素認証(パスワード+別の要素)と比べると、状況によって優劣が変わる

  • 顔認証は、「便利さ」と「ある程度の安全性」を両立するツールとして使うのが現実的

つまり、「顔認証さえ入れておけば絶対安心」というよりは、「パスワードの代わり」あるいは「パスワードと組み合わせて使う」ことで、全体のバランスを取る技術だと考えられています。

 

 

 


子どもや初心者に説明するときのコツ

顔認証の仕組みを理解したら、次にやってみたくなるのが「誰かに説明する」ことです。
特に、子どもやITが苦手な家族にも伝えられると、ちょっとした雑学ネタとして重宝します。

説明のコツは、とにかく例え話に寄せることです。
例えば、こんな話し方が使えます。

 

 

コンピューターはね、「顔覚えゲーム」をしているんだよ。
最初に君の顔をじっくり見て、「目はここ」「鼻はここ」って顔の地図を数字でメモしておくの。
それから毎回カメラに映った顔を見て、「この顔、前のメモとどれくらい同じかな?」って比べて、
すごく似ていたら「おっ、本人だ!」って、スマホやドアのロックを開けるんだ。

自由研究なら、スマホで顔認証をオンにして、表情や角度、メガネの有無を変えながら、「どこまでなら認証されるか」を試すだけでも立派なネタになります。
そうやって自分で試してみると、「顔認証の得意なこと・苦手なこと」が肌感覚で分かってきて、仕組みの理解もグッと深まります。

 

 

 

おわりに

毎日なんとなく使っている顔認証も、中身を覗いてみると「友だちの顔を覚える」のと同じ発想で動いていることがわかります。
仕組みを知ってしまえば、便利さと怖さの両方を、前より冷静に見られるようになるはずです。

 

 

次にスマホのロックを顔で解除するとき、「今、あの数字のメモと見比べてるんだな」とちょっとだけ思い出してみてください。
きっと、いつもの何気ない動作が、少しだけ面白く感じられるはずです。

 

 

こうやって解説すると分かりやすいですね

ではでは(^ω^)ノシ

 

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