Giderek daha fazla üretici, telefonlarının Time of Flight (ToF) kameralarına sahip olduğuyla övünüyor. Ancak ToF kameraları nedir, nasıl çalışırlar ve neden akıllı telefonunuzda bir tane olmasını istersiniz?
ToF Kameraların Ekstra Derinlik Çözünürlüğü Var
Çok basit bir seviyede, ToF kameraları yalnızca derinliği artırılmış çözünürlüğü olan normal HD kameralardır. Aslında, 2019 gibi telefonlar Huawei P30 Pro geleneksel kameralardan dört kat daha iyi bir derinlik çözünürlüğüne sahiptir. "Derinlik çözünürlüğü" kulağa kafa karıştırıcı bir fotoğrafçılık jargonu gibi gelse de, aslında anlaşılması kolaydır. Yüksek derinlik çözünürlüğüne sahip bir kamera, yakındaki (ön planda) ve uzaktaki (arka planda) nesneleri ayırt edebilir.
Fotoğrafta, bu ön plan ve arka plan fikrine alan derinliği . Gerçekçilik veya odaklanma duygusu yaratan şey budur. Yakında bulunan nesneler net hatlarla net görünür, uzaktaki nesneler ise biraz bulanık görünür.
ToF kamera ile, fotoğrafçılar alan derinliğini kontrol etmek için daha fazla seçeneğe sahiptir. Elbette, ToF kameranın artırılmış derinlik çözünürlüğünden yararlanmak için fotoğrafçı olmanıza gerek yok. Otomatik kamera ayarları, bir ToF kamerayla eşleştirildiğinde, iyi tanımlanmış bir ön plan ve arka plana sahip çarpıcı görüntüler üretmelidir. Bir ToF kamera, gelişmiş görüntü sabitleme ile çarpıcı bir video üretmek veya Instagram filtrelerinizin doğruluğunu artırmak için de kullanılabilir.
Ek olarak, bir telefonun ToF kamerası, gelişmiş uygulamalar için kullanılabilir. yüz tanıma , jestler ve AR video oyunları. Pokemon Go'nun çevrenize bir Pokemon yerleştirmek için kameranızı nasıl kullandığını hatırlıyor musunuz? ToF kameraları bu özelliği çok daha ikna edici hale getirebilir.
Bu Teknoloji Yeni Değil
İşin garibi, ToF kameraları 70'lerin sonlarından beri ortalıkta. Teknolojinin tüketici uygulamaları için yeterince ucuz ve kullanışlı hale gelmesi biraz zaman aldı.
Geçmişte ToF kameraları topografik haritalama, endüstriyel makine otomasyonu ve otomatik kapılar için kullanılıyordu. Ancak teknoloji 2014 yılında birçok eve (muhtemelen sizinki de dahil) girdi. Xbox One'ın Kinect'i yüzleri tanımlamak ve el hareketlerini doğru bir şekilde izlemek için bir ToF kamera kullanıyor.
Nisan 2019 itibarıyla, yerleşik ToF kameraları olan yalnızca birkaç telefon var. LG G8 Think , Onur Görünümü 20 , Huawei P30 Pro , ve RX17 rakibi . Bu telefonlar, fotoğrafçılara ve meraklılara yönelik olarak pazarlanmaktadır, ancak bunlar da dahil olmak üzere gelecekteki telefonlar için standardı belirlemektedir. Samsung ve Elmalar 2019 ve 2020 sürümleri.
Tamam, ToF kameraları süper havalı ve Star Wars piyasaya sürüldüğünden beri varlar. Ama nasıl çalışırlar? Neden bu kadar derin bir çözünürlükleri var?
ToF Kameraları Derinliği Ölçmek için Lidar'ı Kullanın
Yarasaların ve yunusların çevrelerini "görmek" için sesi nasıl kullandıklarını biliyor musunuz? O numarayı çaldık, bazı denizaltılara soktuk ve sonar adını verdik. ToF kameraları derinliği ölçmek için benzer bir teknik kullanır, ancak buna anlaşmak ve ses yerine IR ışık darbelerine dayanır.
Telefonun ToF kamerasıyla fotoğraf çektiğinizde, yakındaki nesnelerden yansıyan görünmez bir kızılötesi ışık darbesi gönderir. Bu ışığın bir kısmı uçuruma dağılır, ancak çoğu, telefonun ToF kamerasına geri döner.
Bir yarasanın sonar dalgası gibi, bir lidar dalgası da parçalar halinde geri döner. Yakındaki nesnelerden yansıyan kızılötesi ışık ToF kameraya hızlı bir şekilde dönerken, uzaktaki nesnelerden yansıyan ışık biraz daha uzun sürecektir. Telefonunuz, her bir ışık ışınının geri gelmesinin ne kadar sürdüğünü ölçer, bazı rakamları hesaplar ve ayrıntılı bir 3B derinlik haritası oluşturur.
Biraz bunlara benziyor masa oyuncakları yüzünü içine bastırdığın. Bu oyuncaklar, tahtaya yakın olan burnunuz tahtadan nispeten uzakta olan göz ve yanaklarınızdan daha büyük bir girinti oluşturduğu için bir “3 boyutlu etkiye” sahiptir.
Elbette, kızılötesi ışığın yansıması telefonunuza yalnızca derinlik bilgisi sağlar. Bu nedenle ToF kameraları, IR işlevini geleneksel, yüksek çözünürlüklü bir kamerayla eşleştirir. Telefonunuz, geleneksel bir fotoğrafı IR 3B derinlik haritasıyla karıştırmak için yazılım kullanır ve sonunda iyi tanımlanmış bir ön plana ve arka plana sahip bir görüntü elde edersiniz.
ToF Kameraları için Gelecekteki Uygulamalar
Önümüzdeki birkaç yıl içinde ToF kameraları, telefonlarımızla fotoğraf ve video çekme şeklimizde devrim yaratacak. Ama buradaki büyük resmi düşünelim. Işık hızında bir ortamın derinlik haritasını oluşturabilen bir teknoloji biçiminden bahsediyoruz. Uygulamaları fotoğrafçılığın sınırlarının ötesine geçiyor.
Aslında, bir telefonun ToF kamerasıyla ilk deneyiminiz muhtemelen sadece fotoğrafçılıkla ilgili olmayacak. Samsung Galaxy S10 5G hem ön hem de arkada ToF kameraları içerecektir. Apple, gelecekteki iPhone planları konusunda meşhurdur, ancak söylentiler var 2019 iPhone'lar ToF kameraları da içerebilir. Evet, bu güncelleme özçekimlerinizin harika görünmesini sağlayacak, ancak aynı zamanda Face ID'nin ve diğer güvenlik önlemlerinin doğruluğunu da artıracak. Telefonunuzu kurarken yüz tanımayı etkinleştirirseniz, siz herhangi bir özçekim yapma şansı yakalamadan önce yüzünüzün 3D bir haritasını sessizce çeker.
Hareket kontrolleri, ToF kameraları için bir başka heyecan verici (ancak tartışmalı olarak aptal) uygulamadır. Evet, Kinect’in hareket sistemi gözlerinizi döndürmeye değer, ancak önümüzdeki birkaç yıl içinde muhtemelen kendinizi telefonunuzu, bilgisayarınızı, akıllı asistanınızı veya akıllı saatinizi kontrol etmek için benzer bir teknoloji kullanırken bulacaksınız. Şu an gibi şirketler Hareket halinde masaüstü bilgisayarlar için ToF uygulamaları üzerinde çalışıyor ve Google eller serbest, hareket kontrollü akıllı saatler ve akıllı asistanlar oluşturmak için radar ve lidar sistemleri kullanıyor.
Hareket kontrollerinin yanı sıra, ToF kameraları aşağıdakiler için de idealdir: VR ve AR uygulamalar. Temel düzeyde, Instagram Filtreleri ve Pokemon Go gibi şeyler, bir ToF kamera ile kullanıldığında çok daha "gerçek" görünecektir. Ancak VR gibi daha karmaşık uygulamalarda, ToF kameraları bir oyuncunun el hareketlerini ve ayak seslerini kaydetmek için kullanılabilir. Ayrıca, fiziksel ortamları hızlı bir şekilde haritalamak ve bunları sanal gerçeklik dünyalarına dönüştürmek için de kullanılabilirler; bu, profesyonel oyun geliştirmeyi hızlandırabilir veya bağımsız oyun geliştiricileri için VR pazarını açabilir.
Ancak ToF kameralarının da pratik amaçları vardır. Geçmişte fabrikalarda makine otomasyonu için kullanıldılar. Bu değişmeyecek. ToF kameraları daha iyi (ve daha ucuz) hale geldikçe, daha da endüstriyel ve tüketici sınıfı yapay zeka ürünlerine giden yolu bulacaklar. Çoğu akıllı arabalar çevrelerini "görmek" için halihazırda bir çeşit lidar teknolojisi kullanıyorlar (ilginçtir ki Tesla arabaları lidar kullanmıyor).
Yeni cep telefonunuzdaki ToF kamera fotoğrafik, AR ve yüz tanıma uygulamalarıyla sınırlıyken, şimdi teknolojiye alışmak için iyi bir zaman. Sonunda ToF kameraları her yerde olacak.
Kaynaklar: Avcı kedi
