Все більше виробників хваляться тим, що їх телефони мають камери часу польоту (ToF). Але що таке камери ToF, як вони працюють, і чому ви хочете мати таку у своєму смартфоні?
Камери ToF мають додаткову роздільну здатність
На дуже базовому рівні камери ToF - це звичайні HD-камери із збільшеною роздільною здатністю. Насправді такі телефони, як 2019 Huawei P30 Pro дозвіл на глибину в чотири рази кращий за звичайні камери. Хоча «роздільна здатність» може звучати як заплутаний фотографічний жаргон, насправді це легко зрозуміти. Камера з високою роздільною здатністю може розрізняти об'єкти, що знаходяться поблизу (на передньому плані) та далеко (на задньому плані).
У фотографії така ідея переднього та заднього планів називається глибина різкості . Це те, що створює відчуття реалізму або зосередженості. Предмети, що знаходяться поблизу, виглядають чітко, з чіткими контурами, тоді як далекі предмети виглядають трохи розмитими.
За допомогою камери ToF фотографи мають більше можливостей контролювати свою глибину різкості. Звичайно, вам не потрібно бути фотографом, щоб скористатися збільшеною роздільною здатністю камери ToF. Автоматичні налаштування камери, у поєднанні з камерою ToF, повинні створювати приголомшливі зображення з чітко визначеним переднім планом та фоном. Камеру ToF можна також використовувати для створення приголомшливого відео із вдосконаленою стабілізацією зображення або для підвищення точності ваших фільтрів Instagram.
Крім того, камеру ToF телефону можна використовувати для просунутих розпізнавання обличчя , жести та AR-ігри. Пам’ятаєте, як Pokemon Go використовує вашу камеру для розміщення Pokemon у вашому оточенні? Камери ToF можуть зробити цю функцію набагато переконливішою.
Ця технологія не нова
Як не дивно, камери ToF існують з кінця 70-х. Просто потрібен час, щоб технологія стала дешевою та досить зручною для споживчих застосувань.
У минулому камери ToF використовувались для топографічного картографування, автоматизації промислових машин та автоматичних дверей. Але технологія потрапила у багато будинків (можливо, і у ваш) ще в 2014 році. Kinect Xbox One використовує камеру ToF для ідентифікації облич та точного відстеження жестів рук.
Станом на квітень 2019 року, є лише кілька телефонів, які мають вбудовані камери ToF, наприклад LG G8 Подумайте , Honor View 20 , Huawei P30 Pro , та Опозиція RX17 . Ці телефони продаються для фотографів та виродків, але вони встановлюють стандарт для майбутніх телефонів, зокрема Samsung і Apple Випуски 2019 та 2020 років.
Гаразд, камери ToF надзвичайно круті, і вони існують з моменту виходу "Зоряних воєн". Але як вони працюють? Чому вони мають таку велику роздільну здатність?
Камери ToF використовують Lidar для вимірювання глибини
Чи знаєте ви, як кажани та дельфіни використовують звук, щоб «побачити» своє оточення? Що ж, ми вкрали цю хитрість, закріпили її на деяких підводних човнах і назвали ехолотом. Камери ToF використовують подібний прийом для вимірювання глибини, але це називається згода , і він покладається на імпульси ІЧ-світла замість звуку.
Коли ви робите фотографію за допомогою камери ToF, телефон видає імпульс невидимого ІЧ-світла, який відбивається від прилеглих об’єктів. Частина цього світла розсіюється у прірву, але більша частина потрапляє назад у камеру ToF телефону.
Подібно до сонарної хвилі кажана, хвиля лідара повертається по шматочках. ІЧ-світло, що відбивається від найближчих об’єктів, швидко повернеться до камери ToF, тоді як світло, яке відбивається від далеких об’єктів, займе трохи більше часу. Ваш телефон вимірює, скільки часу потрібно, щоб кожен промінь світла повернувся, хрумтить деякі цифри та створює детальну 3D-карту глибини.
Це трохи схоже на ті іграшки з дошкою в яке ти натискаєш своє обличчя. Ці іграшки мають «ефект 3D», оскільки ваш ніс, який знаходиться близько до дошки, створює більший відступ, ніж ваші очі та щоки, які розташовані відносно далеко від дошки.
Звичайно, відбиття ІЧ-світла лише надає вашому телефону інформацію про глибину. Ось чому камери ToF поєднують ІЧ-функціональність із звичайною камерою високої роздільної здатності. Ваш телефон використовує програмне забезпечення для змішування звичайної фотографії з інфрачервоною 3D-картою глибини, і ви отримуєте зображення, яке має чітко визначені передній план та фон.
Подальші програми для камер ToF
У найближчі кілька років камери ToF революціонізують спосіб фотографування та відеозйомки за допомогою наших телефонів. Але давайте подумаємо про загальну картину тут. Ми говоримо про форму технології, яка може створити глибинну карту середовища зі швидкістю світла. Його програми виходять за межі фотографії.
Насправді ваш перший досвід роботи з камерою ToF телефону, ймовірно, стосуватиметься не лише фотозйомки. Samsung Galaxy S10 5G включатиме камери ToF, як на передній, так і на задній панелі. Apple славно стискається щодо майбутніх планів iPhone, але ходять чутки iPhone 2019 року також можуть включати камери ToF. Так, це оновлення зробить ваші селфі чудовими, але також підвищить точність Face ID та інших заходів безпеки. Якщо ви ввімкнете розпізнавання обличчя під час налаштування телефону, він тихо захопить 3D-карту вашого обличчя, перш ніж ви отримаєте можливість зробити будь-яке селфі.
Управління жестами - ще одне захоплююче (але, можливо, потворне) додаток для камер ToF. Так, система жестів Kinect варта вагомого повороту очей, але в найближчі кілька років ви, мабуть, опинитеся за допомогою подібних технологій для управління телефоном, комп’ютером, розумним помічником або розумним годинником. Зараз компанії подобаються В русі працюють над програмами ToF для настільних комп’ютерів, і виробники люблять Google використовують радіолокаційні та лідарові системи для створення смарт-годинників та розумних помічників, що керують жестами, без керування руками.
Поряд з керуванням жестами, камери ToF також ідеально підходять для VR та AR додатків. На базовому рівні такі речі, як Instagram Filters та Pokemon Go, здаватимуться набагато більш «справжніми», якщо їх використовувати з камерою ToF. Але для більш складних додатків, таких як VR, камери ToF можна використовувати для реєстрації жестів і кроків гравця. Вони також можуть бути використані для швидкого картографування фізичного середовища та перетворення їх у світи віртуальної реальності, що може пришвидшити професійну розробку ігор або відкрити ринок віртуальної реальності для розробників незалежних ігор.
Але камери ToF мають і практичні цілі. У минулому вони використовувались для автоматизації машин на заводах. Це не зміниться. По мірі того, як камери ToF стають кращими (і дешевшими), вони потрапляють у ще більше промислових та споживчих продуктів ШІ. Більшість розумні машини вже використовують форму технології lidar, щоб "побачити" своє оточення (що цікаво, машини Tesla не використовують lidar).
Незважаючи на те, що камера ToF у вашому новому мобільному телефоні обмежена програмами для розпізнавання фотографій, AR та розпізнавання облич, зараз хороший час, щоб почуватись комфортно з цією технологією. Згодом камери ToF будуть скрізь.
Джерела: Mouser
