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Empreinte, visage, paume : comment fonctionne la biométrie

Un terminal biométrique ne garde pas une photo mais un gabarit, une liste de nombres qu'il compare à chaque passage. Deux erreurs sont possibles, accepter un inconnu ou refuser la bonne personne, et un seuil réglable les équilibre.

Pointeuses et contrôle d'accès · 10 min de lecture

En bref

  • Le terminal ne garde pas votre image : il en tire un gabarit, une liste de nombres, et c'est lui qu'il compare.
  • En 1:1, vous annoncez qui vous êtes et l'appareil compare avec un seul gabarit ; en 1:N, il cherche parmi tous.
  • La fausse acceptation (FAR) et le faux rejet (FRR) s'opposent : un seuil réglable réduit l'un en augmentant l'autre.
  • La détection de vie refuse photo, vidéo et masque ; les fiches consultées la décrivent sans taux d'erreur.
  • Doigts secs, lumière, masque, angle : tout ce qui éloigne le passage de l'enregistrement fait baisser le résultat.

Le principe : un gabarit, pas une photo

Un terminal biométrique travaille en trois temps. Le capteur ou la caméra prend une image. Le logiciel de l'appareil en extrait quelques caractéristiques, appelées gabarit (template). Il compare ensuite ce gabarit à ceux qui sont déjà enregistrés.

Pour une empreinte, ces caractéristiques sont les minuties : les points où une crête de la peau se termine ou se divise. Le NIST, l'institut américain des normes et de la technologie, en compte de l'ordre de 100 sur une empreinte complète. La comparaison porte sur ces points, non sur les 250 000 pixels environ de l'image.

Trois étapes : le capteur prend l'image du doigt, le logiciel en extrait un gabarit, puis l'appareil compare le score au seuil et décide.De l'empreinte à la décisionLe capteur prend une imageEx. ZK9500 : 300 × 400 pixels, 500 DPIExtraction des points utilesLe gabarit : une liste de nombresEnviron 100 points pour une empreintecomplète (NIST)Comparaison : un score de ressemblanceLa décisionScore au-dessus du seuil : accepté. Endessous : refusé.
Trois étapes : le capteur prend l'image du doigt, le logiciel en extrait un gabarit, puis l'appareil compare le score au seuil et décide.

Le visage et la paume suivent le même chemin : image, caractéristiques extraites par un algorithme, gabarit. ZKTeco précise qu'elle ne remet à aucun tiers ses algorithmes ni leurs formats de gabarit. La série de normes ISO/IEC 19794 définit des formats d'échange communs, pour que des systèmes de marques différentes échangent des données : minuties du doigt (partie 2), image du visage (partie 5), image des veines (partie 9).

Conséquence pratique : un gabarit ne se lit qu'avec le même algorithme. D'après la FAQ de ZKTeco, des empreintes enregistrées avec des algorithmes différents sont incompatibles et doivent être enregistrées de nouveau. Pour les visages, on rediffuse les photos depuis le logiciel et chaque appareil recalcule son gabarit.

Empreinte, visage, paume : trois façons de lire

Les trois techniques donnent un gabarit, mais ne lisent pas la même chose.

CritèreEmpreinteVisagePaume et veines
Ce qui est luFins et divisions des lignes du doigtLes traits du visage, vus par une caméra à lumière visibleLes lignes de la paume et, selon le modèle, les veines
CapteurOptique : photographie le doigt posé (F18, ZK9500)Deux objectifs et éclairage d'appoint (SpeedFace)Couleur et proche infrarouge, selon ZKTeco
ContactOuiNonNon : 15 à 40 cm (SpeedFace-V5L)

Les veines se trouvent sous la peau : il faut un éclairage proche infrarouge pour les photographier. ZKTeco présente son module PV10M comme un capteur d'images sous la peau de la paume, et son algorithme mesure l'écart entre les veines, leurs divisions et leur courbure. Sur la SpeedFace-V5L, la paume est une option de 3 000 gabarits.

Vérifier ou identifier : 1:1 et 1:N

Un terminal peut poser deux questions. En 1:1, la vérification, vous annoncez qui vous êtes avec une carte, un code ou un numéro, et l'appareil compare avec un seul gabarit. En 1:N, l'identification, vous ne dites rien : il cherche parmi tous les gabarits qu'il contient. La FAQ de ZKTeco le confirme : en 1:1 il faut saisir l'identifiant d'abord, en 1:N non.

Deux façons de reconnaître une personne : en 1:1 l'appareil compare avec un seul gabarit après une identité annoncée, en 1:N il cherche parmi tous les gabarits.1:1 : vérifierVous annoncez qui vous êtes : carte,code ou numéroL'appareil compare avec un seulgabaritUne seule comparaison : le risqued'erreur est le plus bas1:N : identifierVous ne dites rien : vous présentezvotre doigt ou votre visageL'appareil cherche parmi tous lesgabarits enregistrésPlus il y en a, plus le risque d'erreurmonte
Deux façons de reconnaître une personne : en 1:1 l'appareil compare avec un seul gabarit après une identité annoncée, en 1:N il cherche parmi tous les gabarits.

Chercher parmi beaucoup de gabarits multiplie les occasions de se tromper. Le NIST donne un modèle simple, valable pour la plupart des algorithmes 1:N : le risque d'une fausse correspondance vaut à peu près N fois celui d'une comparaison. Exemple de calcul : une erreur de 1 sur 10 000 par comparaison et 100 personnes enregistrées donnent environ 1 chance sur 100 qu'un inconnu soit pris pour l'une d'elles. Ce calcul illustre le principe ; ce n'est pas la valeur d'un appareil.

Pour une porte sensible, associez les deux : la carte ou le code fait le 1:1, le visage ou l'empreinte confirme. Les fiches consultées annoncent plusieurs modes de vérification : vérifiez ceux du modèle.

La détection de vie : refuser la photo, la vidéo et le masque

Une personne malveillante peut présenter une copie : photo imprimée, vidéo sur écran, masque, faux doigt. La norme ISO/IEC 30107 appelle cela une attaque par présentation, et la détection de vie, ou PAD (presentation attack detection), distingue automatiquement le réel de l'attaque.

Sa partie 3 mesure deux taux : l'APCER, la part des attaques prises pour des présentations réelles, et le BPCER, la part des présentations réelles prises pour des attaques. Comme FAR et FRR, ils s'opposent : un contrôle plus sévère refuse aussi plus de vrais utilisateurs.

Ce que disent les fiches consultées :

  • SpeedFace-V5L et V3L : un algorithme anti-usurpation contre les photos et les vidéos ; l'ancienne fiche PDF de la V5L ajoute les photos imprimées et les masques 3D.
  • Hikvision DS-K1T343MFX : la protection anti-usurpation du visage est indiquée comme prise en charge, sans détail.
  • Paume : ZKTeco décrit un contrôle qui combine flux sanguin et texture de la peau.

Aucune de ces fiches, ni celle du MB560-VL, ne donne de taux APCER ou BPCER, ni de niveau d'essai ISO/IEC 30107-3. Pour un site où une usurpation aurait de lourdes conséquences, demandez ces résultats, ou ajoutez un second facteur, carte ou code.

La détection de vie se règle aussi, avec le même compromis. Pour un terminal à lumière visible qui échoue dans l'obscurité, la FAQ de ZKTeco cite l'abaissement du seuil, le WDR (plage dynamique étendue) et la désactivation de la détection de vie, un réglage qui retire une protection.

FAR et FRR : deux erreurs, un seuil

Le terminal calcule un score de ressemblance entre le gabarit présenté et le gabarit enregistré, puis le compare à un seuil : au-dessus, c'est accepté ; en dessous, c'est refusé. Deux erreurs sont donc possibles.

La fausse acceptation (FAR) laisse passer un inconnu, le faux rejet (FRR) refuse une personne autorisée. Un seuil haut réduit le premier mais augmente le second, un seuil bas fait l'inverse.Deux erreurs, un seuilFARFausse acceptation : un inconnu estaccepté. C'est le risque de sécurité.FRRFaux rejet : une personne autoriséeest refusée. C'est la gêne duquotidien.Seuil hautMoins de fausses acceptations,mais plus de refus.Seuil basMoins de refus, mais plus derisque d'accepter à tort.
La fausse acceptation (FAR) laisse passer un inconnu, le faux rejet (FRR) refuse une personne autorisée. Un seuil haut réduit le premier mais augmente le second, un seuil bas fait l'inverse.

Les fabricants écrivent FAR (False Acceptance Rate) et FRR (False Rejection Rate) ; le NIST parle de FMR et de FNMR, des mesures voisines. Un faux rejet dérange, on réessaie ; une fausse acceptation est un problème de sécurité, puisqu'un inconnu entre.

Le seuil est un réglage : le relever réduit les fausses acceptations mais augmente les refus ; l'abaisser fait l'inverse. La FAQ de ZKTeco cite les deux sens : relever le seuil quand l'appareil prend A pour B, l'abaisser quand il est trop haut et que le visage n'est pas reconnu en lumière difficile.

Annoncé pour la SpeedFace-V5LVisageEmpreintePaume
FAR≤ 0,01 %≤ 0,0001 %≤ 0,01 %
FRR≤ 0,02 %≤ 0,01 %≤ 0,17 %
Vitesse< 0,35 s< 0,5 s< 0,35 s

Lecture : 0,01 % veut dire 1 erreur sur 10 000 essais ; 0,0001 %, une sur un million. Le MB560-VL annonce les mêmes valeurs pour le visage et l'empreinte. Le DS-K1T343MFX de Hikvision donne une seule précision, 99 %, sans dire de quelle erreur il s'agit. Ces chiffres viennent des fabricants, sans conditions de test : servez-vous-en pour comparer deux appareils, pas pour prédire le résultat à votre porte. Sur la V5L, l'empreinte n'existe que sur la version de base.

Pourquoi les résultats varient

Le gabarit du jour est comparé à celui de l'enregistrement : tout ce qui les éloigne fait baisser le score. Pour le visage, le NIST cite la mauvaise lumière, une mauvaise présentation (la tête baissée, par exemple) et tout changement d'apparence entre les deux images.

  • Doigts secs, humides ou rugueux. Pour un terminal qui reconnaît mal, la FAQ de ZKTeco conseille des doigts propres et secs, un autre doigt si besoin et un nouvel enregistrement. Des lecteurs comme le ZK9500 sont annoncés pour les doigts secs, humides ou rugueux, preuve que ces cas comptent.
  • Doigts usés. Une empreinte effacée ou partielle donne moins de points à comparer : le NIST cite une douzaine de points sur une trace partielle, contre une centaine sur une empreinte complète.
  • Lumière. Un terminal à lumière visible veut un éclairage correct ; la FAQ de ZKTeco déconseille, pour un modèle, le plein air sans abri, et un modèle proche infrarouge supporte mal le soleil direct.
  • Masque. En 2020, le NIST a testé 89 algorithmes avec des masques ajoutés numériquement : les plus précis se trompaient environ 5 % du temps, contre 0,3 % sans masque ; les plus récents font parfois jusqu'à dix fois mieux, mais l'erreur monte quand le masque couvre le nez. Essayez avec de vrais masques.
  • Lunettes, casquette, coiffure. Tout ce qui change l'apparence entre l'enregistrement et le passage compte ; les fiches ne donnent pas de règle chiffrée. Enregistrez le visage dans les conditions habituelles de la personne.

Lire une fiche technique : capacité, vitesse, version

Quatre lignes d'une fiche aident à comparer deux terminaux.

Capacité de gabarits de visage selon les fiches : 500 pour la SpeedFace-V3L, 1 500 pour le DS-K1T343MFX de Hikvision, 3 000 pour le MB560-VL et 10 000 pour la SpeedFace-V5L.Gabarits de visage annoncés par lesfichesSpeedFace-V3L (ZKTeco)500DS-K1T343MFX (Hikvision)1 500MB560-VL (ZKTeco)3 000SpeedFace-V5L (ZKTeco)10 000Pour les empreintes, la fiche compte des doigts, pasdes personnes.
Capacité de gabarits de visage selon les fiches : 500 pour la SpeedFace-V3L, 1 500 pour le DS-K1T343MFX de Hikvision, 3 000 pour le MB560-VL et 10 000 pour la SpeedFace-V5L.
  • Capacité (1:N) : le nombre de gabarits où l'appareil sait chercher. Pour les empreintes, la fiche compte des doigts : 3 000 empreintes à deux doigts par personne font 1 500 personnes.
  • Vitesse et distance : le visage est reconnu en moins de 0,35 s entre 30 et 170 cm sur la V5L, en moins de 1 s sur la V3L, en 0,2 s entre 0,3 et 1,5 m sur le DS-K1T343MFX.
  • Conditions : température et humidité (0 à 45 °C et 20 à 80 % pour le F18), usage en intérieur, indice IP65 pour la V3L.
  • Version de l'algorithme : ZKFace V3.6 et ZKFingerprint V13.0 (ou V10.0 en option) sur la V5L, ZKFace V4.0 sur le MB560-VL. Des versions différentes ne partagent pas leurs gabarits. Regardez aussi la date : pour la V5L, l'ancienne fiche PDF et la page actuelle diffèrent.

Terminaux et lecteurs du catalogue

Prix et disponibilité à jour dans la page de chaque produit.

Les erreurs fréquentes

  • Croire que le terminal garde une photo de l'empreinte ou du visage : il compare des gabarits, et seul le logiciel peut garder une photo du visage.
  • Lire un FAR ou un FRR comme une garantie : le chiffre vient du fabricant, sans conditions de test publiées.
  • Prendre une capacité d'empreintes pour un nombre de personnes.
  • Mélanger des terminaux d'algorithmes différents sans réenregistrer.
  • Baisser le seuil pour supprimer les refus sans mesurer le risque d'accepter un inconnu.
  • Poser un terminal à lumière visible face à une baie vitrée ou dehors sans abri.

Pour aller plus loin

Questions fréquentes

Le terminal garde-t-il une photo de mon empreinte ou de mon visage ?

Il compare des gabarits, des listes de nombres tirées de l'image. Le logiciel peut garder une photo du visage pour recréer le gabarit sur un autre appareil, comme l'explique la FAQ de ZKTeco.

Que veut dire FAR ≤ 0,01 % ?

Selon le fabricant, au plus 1 essai d'inconnu sur 10 000 serait accepté par erreur. Le FRR compte à l'inverse les refus de personnes autorisées.

Une photo ou une vidéo peut-elle tromper un terminal facial ?

Ces terminaux ont une détection de vie, mais les fiches ne publient ni taux d'échec ni niveau d'essai ISO/IEC 30107-3. Pour une porte sensible, ajoutez carte ou code.

Pourquoi mon doigt est-il parfois refusé ?

Doigt sec, humide ou sale, vitre sale, mauvais enregistrement. ZKTeco conseille des doigts propres et secs, un autre doigt, un nouvel enregistrement.

Puis-je copier les empreintes d'un ancien terminal vers un nouveau ?

Seulement avec la même version d'algorithme ; sinon ZKTeco demande de réenregistrer sur le nouvel appareil.

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Sources

  • ISO/IEC 19794 (parties 2, 5 et 9 : minuties du doigt, image du visage, image vasculaire) ; ISO/IEC 30107-1 et 30107-3 : détection d'attaque par présentation (PAD)
  • NIST : NISTIR 8280 (FRVT, partie 3), note « Relating 1:1 and 1:N false positive rates », NISTIR 7392 (NBIS), études sur les visages masqués (2020)
  • ZKTeco : pages produit SpeedFace-V5L, SpeedFace-V3L, MB560-VL, F18 et lecteur ZK9500, FAQ, documentation palm vein (PV10M)
  • Hikvision : fiche technique DS-K1T343MFX (mai 2026)

Mis à jour le 3 novembre 2026. Rédaction : MA SECURITE.

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