不僅是蘋果，絕大多數(shù)智能手表和手環(huán)都是采用這一技術，但通常都是非醫(yī)療級別的產(chǎn)品，只能是作為一種參考數(shù)據(jù)。在心率測量上，還有另一種方式——電極式，大多數(shù)心電圖儀等能達到醫(yī)療器械級別的產(chǎn)品會采取這種技術。采取光電式主要通過光反射來測量心率：它是根據(jù)心臟跳動時，人體全身血管會有微小波動的原理，射出一束光到人的手腕上，并用攝像頭觀察反射的陰影。如果其中有微小變化，則認為心臟跳動一次。
與電極式測量相比，光電式測量可以單手操作，不需要像電極式方式那樣需兩個觸點也即雙手來檢測數(shù)據(jù)，這樣可以實現(xiàn)主動讀取數(shù)據(jù)和遠程讀取數(shù)據(jù)，更適合于配合云端大數(shù)據(jù)的服務。這也是它被廣泛應用于可穿戴設備上的原因。
看似受追捧的技術，實則面臨著許多問題。
主要問題
在活動中利用光電式測量心率必須克服五個對準確性產(chǎn)生影響的基礎性問題：
1、光線干擾
2、膚色
3、交叉問題
4、傳感器在人體上的位置
5、低灌注
下面我們來具體看一下這五個方面的具體問題。
光線干擾
事實上，光電式心率測量設備最大的技術障礙是如何將生物特征信號從干擾中分離出來，特別是運動干擾。不幸的是，當把光線射入一個人的皮膚時，只有一小部分光量子返回給傳感器，并且收集的所有光量子，只有百分之一或千分之一是由心臟收縮的血流量調(diào)節(jié)的，剩下的都分散在非搏動性生理物質(zhì)上，例如皮膚、肌肉、肌腱等等。因此，當這些非搏動性生理物質(zhì)四處移動，比如在鍛煉或者日常生活活動中，由此導致的光線隨著時間變化運動躁動分散是很難從光線隨著真實血流量的分散中區(qū)分出來的。周圍光線干擾還加劇這個問題的嚴重性，比如隨著時間的變化，太陽光的干擾可以完全滲透到光電探測器中，甚至創(chuàng)造出近似生理性質(zhì)的脈動信號。
膚色
人類擁有非常多種不同的漂亮膚色，多到以至于菲氏量表為膚色數(shù)值分類和對紫外線的反應而提供了7個類型的標準。不同的膚色對光的吸收是不同的，因此每一種膚色的特點在于都有不同的吸光圖譜。那么，這意味著光電式心率測量設備傳感器捕獲的光的強度和波長是取決于穿戴傳感器的人的膚色的。例如，深色皮膚吸收綠色光較多，這也表明了為什么大多數(shù)設備采用綠色LED作為光線發(fā)射器，限制了透過深色皮膚準確測量心率的能力的問題。這同樣暴露出透過紋身的皮膚測量心率的問題，這也是蘋果被人們詬病的“紋身門”，手腕有紋身的蘋果手表用戶發(fā)現(xiàn)顯示屏上的數(shù)據(jù)顯示非常微弱，甚至沒有。
交叉問題
光電式心率監(jiān)測器存在由于周期性活動期間的運動而產(chǎn)生的交叉干擾方面的問題，這個問題面臨的最大的挑戰(zhàn)是這種活動帶來持續(xù)性的相同重復的動作。這點在記錄慢跑和跑步期間的步伐頻率時最常見，因為這些數(shù)據(jù)通常與心跳頻率（140-180下／步數(shù)每分鐘）處于同一個基本區(qū)間里。許多光電式心率監(jiān)測設備面臨的這個問題使得運算法則很容易將通過光電監(jiān)測數(shù)據(jù)錄入的步伐速率錯誤解讀成心率。這就是為人所知的“交叉問題”，因為在圖表上查看這些數(shù)據(jù)時，當心率和步伐速率發(fā)生重疊，許多光電式心率監(jiān)測設備傾向于鎖定步伐速率并將其顯示為心率，盡管心率可能會在重疊后發(fā)生巨大改變。這個交叉干擾的問題在蘋果表上體現(xiàn)很明顯。
與電極式測量相比，光電式測量可以單手操作，不需要像電極式方式那樣需兩個觸點也即雙手來檢測數(shù)據(jù)，這樣可以實現(xiàn)主動讀取數(shù)據(jù)和遠程讀取數(shù)據(jù)，更適合于配合云端大數(shù)據(jù)的服務。這也是它被廣泛應用于可穿戴設備上的原因。
看似受追捧的技術，實則面臨著許多問題。
主要問題
在活動中利用光電式測量心率必須克服五個對準確性產(chǎn)生影響的基礎性問題：
1、光線干擾
2、膚色
3、交叉問題
4、傳感器在人體上的位置
5、低灌注
下面我們來具體看一下這五個方面的具體問題。
光線干擾
事實上，光電式心率測量設備最大的技術障礙是如何將生物特征信號從干擾中分離出來，特別是運動干擾。不幸的是，當把光線射入一個人的皮膚時，只有一小部分光量子返回給傳感器，并且收集的所有光量子，只有百分之一或千分之一是由心臟收縮的血流量調(diào)節(jié)的，剩下的都分散在非搏動性生理物質(zhì)上，例如皮膚、肌肉、肌腱等等。因此，當這些非搏動性生理物質(zhì)四處移動，比如在鍛煉或者日常生活活動中，由此導致的光線隨著時間變化運動躁動分散是很難從光線隨著真實血流量的分散中區(qū)分出來的。周圍光線干擾還加劇這個問題的嚴重性，比如隨著時間的變化，太陽光的干擾可以完全滲透到光電探測器中，甚至創(chuàng)造出近似生理性質(zhì)的脈動信號。
膚色
人類擁有非常多種不同的漂亮膚色，多到以至于菲氏量表為膚色數(shù)值分類和對紫外線的反應而提供了7個類型的標準。不同的膚色對光的吸收是不同的，因此每一種膚色的特點在于都有不同的吸光圖譜。那么，這意味著光電式心率測量設備傳感器捕獲的光的強度和波長是取決于穿戴傳感器的人的膚色的。例如，深色皮膚吸收綠色光較多，這也表明了為什么大多數(shù)設備采用綠色LED作為光線發(fā)射器，限制了透過深色皮膚準確測量心率的能力的問題。這同樣暴露出透過紋身的皮膚測量心率的問題，這也是蘋果被人們詬病的“紋身門”，手腕有紋身的蘋果手表用戶發(fā)現(xiàn)顯示屏上的數(shù)據(jù)顯示非常微弱，甚至沒有。
交叉問題
光電式心率監(jiān)測器存在由于周期性活動期間的運動而產(chǎn)生的交叉干擾方面的問題，這個問題面臨的最大的挑戰(zhàn)是這種活動帶來持續(xù)性的相同重復的動作。這點在記錄慢跑和跑步期間的步伐頻率時最常見，因為這些數(shù)據(jù)通常與心跳頻率（140-180下／步數(shù)每分鐘）處于同一個基本區(qū)間里。許多光電式心率監(jiān)測設備面臨的這個問題使得運算法則很容易將通過光電監(jiān)測數(shù)據(jù)錄入的步伐速率錯誤解讀成心率。這就是為人所知的“交叉問題”，因為在圖表上查看這些數(shù)據(jù)時，當心率和步伐速率發(fā)生重疊，許多光電式心率監(jiān)測設備傾向于鎖定步伐速率并將其顯示為心率，盡管心率可能會在重疊后發(fā)生巨大改變。這個交叉干擾的問題在蘋果表上體現(xiàn)很明顯。
