Yhä useammat valmistajat kerskuvat siitä, että heidän puhelimissaan on ToF-kamerat. Mutta mitkä ovat ToF-kamerat, miten ne toimivat, ja miksi haluaisit sellaisen älypuhelimeesi?
ToF-kameroilla on ylimääräinen syvyyden tarkkuus
Hyvin perustasolla ToF-kamerat ovat vain tavallisia HD-kameroita, joiden syvyysresoluutio on parempi. Itse asiassa puhelimet, kuten 2019 Huawei P30 Pro urheile syvyystarkkuudella, joka on neljä kertaa parempi kuin perinteiset kamerat. Vaikka "syvyyden tarkkuus" saattaa kuulostaa sekavalta valokuvan ammattikieltä, se on todella helppo ymmärtää. Suuren tarkkuuden kamera voi erottaa lähellä olevat (etualalla) ja kaukana (taustalla) olevat kohteet.
Valokuvassa tätä etualan ja taustan ideaa kutsutaan terävyysalue . Se luo realismin tai keskittymisen tunteen. Lähellä olevat esineet näyttävät teräviltä, puhtailla ääriviivoilla, kun taas kaukaiset esineet näyttävät hieman hämäriltä.
ToF-kameralla valokuvaajilla on enemmän vaihtoehtoja terävyysalueen säätämiseen. Sinun ei tietenkään tarvitse olla valokuvaaja, jotta voit hyötyä ToF-kameran suuremmasta syvyystarkkuudesta. Automaattisten kamera-asetusten, pariksi ToF-kameran kanssa, pitäisi tuottaa upeita kuvia, joissa on hyvin määritelty etuala ja tausta. ToF-kameraa voidaan käyttää myös upean videon tuottamiseen edistyneellä kuvanvakautuksella tai Instagram-suodattimien tarkkuuden lisäämiseksi.
Lisäksi puhelimen ToF-kameraa voitaisiin käyttää edistyneisiin kasvojentunnistus , eleet ja AR-videopelit. Muistatko, kuinka Pokemon Go käyttää kameraa Pokemonin sijoittamiseen ympäristöön? ToF-kamerat voivat tehdä ominaisuudesta paljon vakuuttavamman.
Tämä tekniikka ei ole uusi
Kumma kyllä, ToF-kamerat ovat olleet 70-luvun lopulta lähtien. On vain jonkin aikaa, ennen kuin tekniikasta tulee tarpeeksi halpaa ja kätevää kuluttajasovelluksiin.
Aiemmin ToF-kameroita käytettiin topografiseen kartoitukseen, teollisuuskoneiden automaatioon ja automaattisiin oviin. Mutta tekniikka pääsi moniin koteihin (mukaan lukien luultavasti sinun) jo vuonna 2014. Xbox Onen Kinect käyttää ToF-kameraa tunnistamaan kasvot ja seuraamaan tarkasti käeeleitä.
Huhtikuusta 2019 lähtien on vain muutama puhelin, jossa on sisäänrakennetut ToF-kamerat, kuten LG G8 Think , Honor View 20 , Huawei P30 Pro , ja Oppositiivinen RX17 . Näitä puhelimia markkinoidaan valokuvaajille ja nörtteille, mutta ne asettavat standardin tuleville puhelimille, mukaan lukien Samsung ja Applen Vuosien 2019 ja 2020 julkaisut.
Okei, ToF-kamerat ovat erittäin hienoja, ja niitä on ollut olemassa Star Wars -julkaisun jälkeen. Mutta miten ne toimivat? Miksi heillä on niin suuri syvyysresoluutio?
ToF-kamerat mittaavat syvyyttä Lidarilla
Tiedätkö kuinka lepakot ja delfiinit käyttävät ääntä "nähdä" ympäristöään? Varastimme tuon temppun, kiinnitimme sen joihinkin sukellusveneisiin ja nimeimme sen kaikuluotaimeksi. ToF-kamerat käyttävät samanlaista tekniikkaa syvyyden mittaamiseen, mutta sitä kutsutaan käsitellä ja se perustuu IR-valon pulsseihin äänen sijaan.
Kun otat valokuvan puhelimen ToF-kameralla, se ampuu näkymättömän infrapunavalon, joka heijastuu lähellä olevista esineistä. Osa valosta hajoaa kuiluun, mutta suurin osa siitä löytää tiensä takaisin puhelimen ToF-kameraan.
Kuten lepakon kaikuluotain, lidar-aalto palaa palasina. Infrapunavalo, joka heijastuu lähellä olevista kohteista, palaa ToF-kameraan nopeasti, kun taas kaukaisista kohteista heijastuva valo kestää hieman kauemmin. Puhelimesi mittaa, kuinka kauan jokaisen valonsäteen palaaminen kestää, rapeuttaa joitain numeroita ja luo yksityiskohtaisen 3D-syvyyskartan.
Se on vähän kuin ne pin-board-lelut johon painat kasvosi. Näillä leluilla on "3D-vaikutus", koska nenäsi, joka on lähellä levyä, luo suuremman syvennyksen kuin silmäsi ja poskesi, jotka ovat suhteellisen kaukana laudasta.
Tietenkin infrapunavalon heijastus antaa puhelimellesi vain syvyystietoja. Siksi ToF-kamerat yhdistävät infrapunatoiminnot perinteisen korkean resoluution kameraan. Puhelimesi käyttää ohjelmistoa tavallisen valokuvan sekoittamiseen IR 3D -syvyyskarttaan, ja saat kuvan, jolla on hyvin määritelty etuala ja tausta.
ToF-kameroiden tulevat sovellukset
Lähivuosina ToF-kamerat mullistavat tapamme ottaa kuvia ja videoita puhelimillamme. Ajatelkaamme kuitenkin koko kuvaa tässä. Puhumme tekniikan muodosta, joka voi luoda syvyyskartan ympäristöstä valon nopeudella. Sen sovellukset ylittävät valokuvan rajat.
Itse asiassa ensimmäinen kokemuksesi puhelimen ToF-kamerasta ei todennäköisesti koske vain valokuvausta. Samsung Galaxy S10 5G sisältää ToF-kamerat sekä edessä että takana. Apple on tunnetusti tiukka tulevaisuuden iPhone-suunnitelmista, mutta on huhuja vuoden 2019 iPhone voi sisältää myös ToF-kameroita. Kyllä, tämä päivitys tekee selfieistäsi näyttäviä, mutta se lisää myös Face ID: n ja muiden turvatoimien tarkkuutta. Jos otat kasvojentunnistuksen käyttöön puhelinta asetettaessa, se sieppaa hiljaa 3D-kartan kasvoistasi, ennen kuin saat mahdollisuuden ottaa selfietä.
Eleohjaus on toinen jännittävä (mutta epäilemättä huonolaatuinen) sovellus ToF-kameroille. Kyllä, Kinectin elejärjestelmä on arvokkaan silmänräpäyksen arvoinen, mutta lähivuosina huomaat todennäköisesti käyttävänsi vastaavaa tekniikkaa puhelimesi, tietokoneen, älykkään avustajan tai älykellon hallintaan. Tällä hetkellä yritykset pitävät Liikkeessä työskentelevät pöytätietokoneiden ToF-sovellusten parissa, kuten valmistajat Google käyttävät tutka- ja lidarijärjestelmiä luomaan handsfree-, eleohjattuja älykelloja ja älykkäitä avustajia.
ToF-kamerat ovat eleiden hallinnan lisäksi myös ihanteellisia VR ja AR sovellukset. Perustasolla asiat, kuten Instagram-suodattimet ja Pokemon Go, näyttävät olevan paljon ”todellisempia”, kun niitä käytetään ToF-kameran kanssa. Mutta monimutkaisemmissa sovelluksissa, kuten VR, ToF-kameroita voidaan käyttää pelaajien käden ja askelten rekisteröimiseen. Niitä voidaan käyttää myös fyysisten ympäristöjen nopeaan kartoittamiseen ja muuntamiseen VR-maailmoiksi, mikä voi nopeuttaa pelien kehitystä tai avata VR-markkinat indie-pelikehittäjille.
Mutta ToF-kameroilla on myös käytännön tarkoituksia. Aikaisemmin niitä on käytetty koneiden automatisointiin tehtaissa. Se ei muutu. Kun ToF-kamerat paranevat (ja halvemmalla), ne löytävät tiensä entistä teollisempiin ja kuluttajalaatuisempiin tekoälytuotteisiin. Useimmat älyautot käyttävät jo jonkinlaista lidar-tekniikkaa ympäristönsä "näkemiseen" (mielenkiintoista kyllä, Teslan autot eivät käytä lidaria).
Uuden matkapuhelimesi ToF-kamera on rajoitettu valokuvaus-, AR- ja kasvojentunnistussovelluksiin, mutta nyt on hyvä aika mukautua tekniikkaan. Lopulta ToF-kamerat ovat kaikkialla.
Lähteet: Saalistaja
