Cada vez más fabricantes se jactan de que sus teléfonos tienen cámaras Time of Flight (ToF). Pero, ¿qué son las cámaras ToF, cómo funcionan y por qué querrías una en tu teléfono inteligente?
Las cámaras ToF tienen una resolución de profundidad adicional
En un nivel muy básico, las cámaras ToF son solo cámaras HD normales con una resolución de profundidad aumentada. De hecho, teléfonos como el 2019 Huawei P30 Pro tiene una resolución de profundidad cuatro veces mejor que las cámaras convencionales. Si bien la "resolución de profundidad" puede parecer una jerga fotográfica confusa, en realidad es fácil de entender. Una cámara con alta resolución de profundidad puede diferenciar entre objetos cercanos (en primer plano) y lejanos (en segundo plano).
En fotografía, esta idea de primer plano y fondo se llama profundidad de campo . Es lo que crea una sensación de realismo o concentración. Los objetos cercanos se ven nítidos, con contornos limpios, mientras que los objetos lejanos se ven ligeramente borrosos.
Con una cámara ToF, los fotógrafos tienen más opciones para controlar su profundidad de campo. Por supuesto, no es necesario ser fotógrafo para beneficiarse de la mayor resolución de profundidad de una cámara ToF. La configuración automática de la cámara, cuando se combina con una cámara ToF, debería producir imágenes impresionantes con un primer plano y un fondo bien definidos. Una cámara ToF también podría usarse para producir un video impresionante con estabilización de imagen avanzada o para aumentar la precisión de sus filtros de Instagram.
Además, la cámara ToF de un teléfono se puede utilizar para reconocimiento facial , gestos y videojuegos de RA. ¿Recuerdas cómo Pokemon Go usa tu cámara para colocar un Pokémon en tu entorno? Las cámaras ToF pueden hacer que esa característica sea mucho más convincente.
Esta tecnología no es nueva
Curiosamente, las cámaras ToF han existido desde finales de los 70. Ha sido necesario un tiempo para que la tecnología se vuelva lo suficientemente barata y conveniente para las aplicaciones de los consumidores.
En el pasado, las cámaras ToF se usaban para mapeo topográfico, automatización de máquinas industriales y puertas automáticas. Pero la tecnología se abrió camino en muchos hogares (incluido el tuyo, probablemente) en 2014. El Kinect de Xbox One usa una cámara ToF para identificar rostros y rastrear los gestos de las manos con precisión.
En abril de 2019, solo unos pocos teléfonos tienen cámaras ToF integradas, como el LG G8 Think , el Honor View 20 , el Huawei P30 Pro , y el La oposición RX17 . Estos teléfonos se comercializan para fotógrafos y geeks, pero están estableciendo el estándar para teléfonos futuros, incluidos Samsung y De Apple Versiones de 2019 y 2020.
De acuerdo, las cámaras ToF son geniales y han existido desde el lanzamiento de Star Wars. Pero, como trabajan? ¿Por qué tienen una resolución de profundidad tan grande?
Las cámaras ToF utilizan Lidar para medir la profundidad
¿Sabes cómo los murciélagos y los delfines usan el sonido para "ver" su entorno? Bueno, robamos ese truco, lo metimos en unos submarinos y lo llamamos sonar. Las cámaras ToF utilizan una técnica similar para medir la profundidad, pero se llama tratar y se basa en pulsos de luz IR en lugar de sonido.
Cuando tomas una foto con la cámara ToF de un teléfono, dispara un pulso de luz infrarroja invisible que se refleja en los objetos cercanos. Parte de esa luz se dispersa en el abismo, pero la mayor parte regresa a la cámara ToF del teléfono.
Como la onda de sonar de un murciélago, una onda lidar regresa en pedazos. La luz IR que se refleja en los objetos cercanos regresará rápidamente a la cámara ToF, mientras que la luz que se refleja en los objetos lejanos tardará un poco más. Su teléfono mide cuánto tarda cada rayo de luz en volver, procesa algunos números y crea un mapa de profundidad 3D detallado.
Es un poco como esos juguetes de tablero en el que presionas tu cara. Estos juguetes tienen un "efecto 3D" porque su nariz, que está cerca del tablero, crea una hendidura más grande que sus ojos y mejillas, que están relativamente lejos del tablero.
Por supuesto, el reflejo de la luz IR solo proporciona a su teléfono información de profundidad. Es por eso que las cámaras ToF combinan la funcionalidad IR con una cámara convencional de alta resolución. Su teléfono usa un software para mezclar una foto convencional con un mapa de profundidad IR 3D, y termina con una imagen que tiene un primer plano y un fondo bien definidos.
Aplicaciones futuras para cámaras ToF
En los próximos años, las cámaras ToF revolucionarán la forma en que tomamos fotos y videos con nuestros teléfonos. Pero pensemos en el panorama general aquí. Estamos hablando de una forma de tecnología que puede crear un mapa de profundidad de un entorno a la velocidad de la luz. Sus aplicaciones van más allá de los límites de la fotografía.
De hecho, su primera experiencia con la cámara ToF de un teléfono probablemente no se trate solo de fotografía. los Samsung Galaxy S10 5G incluirá cámaras ToF, tanto en la parte delantera como trasera. Apple es famoso por ser muy reservado sobre los planes futuros de iPhone, pero hay rumores los iPhones 2019 también podrían incluir cámaras ToF. Sí, esta actualización hará que tus selfies se vean increíbles, pero también aumentará la precisión de Face ID y otras medidas de seguridad. Si habilita el reconocimiento facial mientras configura su teléfono, este capturará silenciosamente un mapa 3D de su rostro antes de que tenga la oportunidad de tomarse una selfie.
Los controles de gestos son otra aplicación emocionante (aunque posiblemente tonta) para las cámaras ToF. Sí, vale la pena poner los ojos en blanco al sistema de gestos de Kinect, pero en los próximos años probablemente se encontrará usando una tecnología similar para controlar su teléfono, computadora, asistente inteligente o reloj inteligente. En este momento, empresas como En movimiento están trabajando en aplicaciones ToF para computadoras de escritorio, y fabricantes como Google están utilizando sistemas de radar y lidar para crear relojes inteligentes y asistentes inteligentes manos libres controlados por gestos.
Junto con los controles por gestos, las cámaras ToF también son ideales para VR y AR aplicaciones. En un nivel básico, cosas como los filtros de Instagram y Pokemon Go parecerán mucho más "reales" cuando se usen con una cámara ToF. Pero para aplicaciones más complicadas, como la realidad virtual, las cámaras ToF podrían usarse para registrar los pasos y los gestos de las manos de un jugador. También se pueden utilizar para mapear rápidamente entornos físicos y convertirlos en mundos de realidad virtual, lo que podría acelerar el desarrollo de juegos profesionales o abrir el mercado de realidad virtual para desarrolladores de juegos independientes.
Pero las cámaras ToF también tienen propósitos prácticos. En el pasado, se han utilizado para la automatización de máquinas en las fábricas. Eso no cambiará. A medida que las cámaras ToF mejoren (y sean más baratas), encontrarán su camino hacia productos de inteligencia artificial aún más industriales y de consumo. Más autos inteligentes ya utilizan una forma de tecnología lidar para "ver" su entorno (curiosamente, los coches Tesla no utilizan lidar).
Si bien la cámara ToF de su nuevo teléfono celular está limitada a aplicaciones fotográficas, de RA y de reconocimiento facial, ahora es un buen momento para familiarizarse con la tecnología. Eventualmente, las cámaras ToF estarán en todas partes.
Fuentes: Mouser
