점점 더 많은 제조업체가 휴대폰에 ToF (Time of Flight) 카메라가 장착되어 있다고 자랑하고 있습니다. 하지만 ToF 카메라는 무엇이며 어떻게 작동하며 스마트 폰에 카메라가 필요한 이유는 무엇입니까?
ToF 카메라에는 추가 깊이 해상도가 있습니다.
매우 기본적인 수준에서 ToF 카메라는 깊이 해상도가 증가한 일반 HD 카메라 일뿐입니다. 실제로 2019 년과 같은 휴대 전화는 Huawei P30 Pro 기존 카메라보다 4 배 더 나은 깊이 해상도를 자랑합니다. "깊이 해상도"가 사진 전문 용어처럼 헷갈릴 수 있지만 실제로는 이해하기 쉽습니다. 깊이 해상도가 높은 카메라는 근처 (전경)와 멀리있는 (배경) 물체를 구분할 수 있습니다.
사진에서 전경과 배경에 대한 아이디어를 피사계 심도 . 현실감이나 집중력을 만드는 것입니다. 근처에있는 물체는 깨끗한 윤곽선으로 선명하게 보이지만 멀리있는 물체는 약간 흐리게 보입니다.
ToF 카메라를 사용하면 사진 작가는 피사계 심도를 제어하기위한 더 많은 옵션을 사용할 수 있습니다. 물론 ToF 카메라의 향상된 깊이 해상도를 활용하기 위해 사진 작가가 될 필요는 없습니다. 자동 카메라 설정을 ToF 카메라와 함께 사용하면 전경과 배경이 잘 정의 된 멋진 이미지가 생성됩니다. ToF 카메라는 고급 이미지 안정화 기능으로 멋진 비디오를 생성하거나 인스 타 그램 필터의 정확도를 높이는 데에도 사용할 수 있습니다.
또한 휴대 전화의 ToF 카메라는 고급 안면 인식 , 제스처 및 AR 비디오 게임. Pokemon Go가 카메라를 사용하여 환경에 포켓몬을 배치하는 방법을 기억하십니까? ToF 카메라는이 기능을 훨씬 더 설득력있게 만들 수 있습니다.
이 기술은 새로운 것이 아닙니다
이상하게도 70 년대 후반부터 ToF 카메라가 사용되었습니다. 기술이 소비자 애플리케이션에 충분히 저렴하고 편리 해지는 데는 시간이 걸렸습니다.
과거에는 ToF 카메라가 지형도 매핑, 산업 기계 자동화 및 자동문에 사용되었습니다. 하지만이 기술은 2014 년에 여러분의 집을 포함하여 많은 가정에 적용되었습니다. Xbox One의 Kinect는 ToF 카메라를 사용하여 얼굴을 식별하고 손 동작을 정확하게 추적합니다.
2019 년 4 월 현재 ToF 카메라가 내장 된 휴대폰은 몇 개 밖에 없습니다. LG G8 Think , 명예보기 20 , Huawei P30 Pro , 그리고 반대 RX17 . 이 휴대 전화는 사진 작가와 괴짜를 대상으로 판매되지만 다음과 같은 미래 휴대 전화의 표준을 설정하고 있습니다. 삼성 과 애플 2019 및 2020 릴리스.
좋습니다. ToF 카메라는 정말 멋지고 스타 워즈 출시 이후로 존재 해 왔습니다. 그러나 그들은 어떻게 작동합니까? 왜 그렇게 깊이 해상도가 높습니까?
ToF 카메라는 Lidar를 사용하여 깊이 측정
박쥐와 돌고래가 소리를 사용하여 자신의 환경을 "보는"방법을 알고 있습니까? 음, 우리는 그 속임수를 훔쳐서 잠수함에 붙인 다음 이름을 소나로 지정했습니다. ToF 카메라는 유사한 기술을 사용하여 깊이를 측정하지만 다루는 , 소리 대신 IR 빛의 펄스에 의존합니다.
휴대 전화의 ToF 카메라로 사진을 찍으면 주변 물체에서 반사되는 보이지 않는 IR 빛의 펄스가 방출됩니다. 그 빛 중 일부는 심연으로 산란되지만 대부분은 휴대 전화의 ToF 카메라로 돌아갑니다.
박쥐의 수중 음파 탐지기 파동처럼 라이더 파동이 조금씩 돌아옵니다. 근처의 물체에서 반사되는 IR 빛은 ToF 카메라로 빠르게 되돌아 가고 먼 물체에서 반사되는 빛은 조금 더 오래 걸립니다. 휴대 전화는 각 광선이 다시 돌아 오는 데 걸리는 시간을 측정하고 일부 숫자를 처리하여 상세한 3D 깊이 맵을 만듭니다.
그런거 같아요 핀 보드 장난감 얼굴을 누르는 것. 이 장난감은 보드에 가까운 코가 보드에서 비교적 멀리 떨어져있는 눈과 볼보다 더 큰 홈을 생성하기 때문에 "3D 효과"가 있습니다.
물론 IR 빛의 반사는 휴대폰에 깊이 정보 만 제공합니다. 이것이 바로 ToF 카메라가 IR 기능을 기존의 고해상도 카메라와 결합하는 이유입니다. 전화기는 소프트웨어를 사용하여 기존 사진과 IR 3D 깊이 맵을 혼합하면 전경과 배경이 잘 정의 된 이미지가 생성됩니다.
ToF 카메라의 향후 애플리케이션
앞으로 몇 년 안에 ToF 카메라는 휴대폰으로 사진과 비디오를 찍는 방식에 혁명을 일으킬 것입니다. 하지만 여기서 큰 그림을 생각해 봅시다. 우리는 빛의 속도로 환경의 깊이지도를 만들 수있는 기술의 한 형태에 대해 이야기하고 있습니다. 그것의 응용 프로그램은 사진의 한계를 뛰어 넘습니다.
실제로 휴대 전화의 ToF 카메라에 대한 첫 경험은 사진에 관한 것이 아닐 것입니다. 그만큼 삼성 Galaxy S10 5G 전면과 후면에 ToF 카메라가 포함됩니다. Apple은 향후 iPhone 계획에 대해 꽉 찬 것으로 유명하지만 소문이있다 2019 년 아이폰에는 ToF 카메라도 포함될 수 있습니다. 예,이 업데이트는 셀카를 멋지게 보이게하지만 Face ID 및 기타 보안 조치의 정확성도 높여줍니다. 휴대 전화를 설정하는 동안 얼굴 인식을 사용하면 셀카를 찍기 전에 조용히 얼굴의 3D지도를 캡처합니다.
제스처 컨트롤은 ToF 카메라를위한 또 다른 흥미 진진한 (논란의 여지가있는) 애플리케이션입니다. 예, Kinect의 제스처 시스템은 눈에 띄는 가치가 있지만 향후 몇 년 내에 유사한 기술을 사용하여 휴대 전화, 컴퓨터, 스마트 비서 또는 스마트 워치를 제어 할 수 있습니다. 지금 회사는 모션 데스크톱 컴퓨터 용 ToF 애플리케이션을 개발하고 있으며 제조업체는 구글 레이더 및 라이더 시스템을 사용하여 핸즈프리 제스처 제어 스마트 워치와 스마트 비서를 만들고 있습니다.
제스처 컨트롤과 함께 ToF 카메라는 VR 및 AR 응용 프로그램. 기본 수준에서 Instagram Filters 및 Pokemon Go와 같은 것은 ToF 카메라와 함께 사용하면 훨씬 더 "실제"처럼 보일 것입니다. 그러나 VR과 같은 더 복잡한 애플리케이션의 경우 ToF 카메라를 사용하여 게이머의 손 동작과 발자국을 등록 할 수 있습니다. 또한 물리적 환경을 신속하게 매핑하고 VR 세계로 변환하는 데 사용할 수 있으므로 전문 게임 개발 속도를 높이거나 인디 게임 개발자를위한 VR 시장을 열 수 있습니다.
그러나 ToF 카메라는 실용적인 목적도 가지고 있습니다. 과거에는 공장의 기계 자동화에 사용되었습니다. 그것은 변하지 않을 것입니다. ToF 카메라가 더 좋아지고 더 저렴 해짐에 따라 더 많은 산업 및 소비자 등급 AI 제품으로 향하게 될 것입니다. 대부분 스마트 자동차 이미 한 형태의 라이더 기술을 사용하여 환경을 "볼"합니다 (흥미롭게도 Tesla 자동차는 라이더를 사용하지 않습니다).
새 휴대폰의 ToF 카메라는 사진, AR 및 얼굴 인식 응용 프로그램으로 제한되어 있지만 지금이 기술에 익숙해지기 좋은시기입니다. 결국 ToF 카메라는 어디에나있을 것입니다.
출처 : 마우저
