Что такое ToF-камера?
Камера ToF — это инструмент для картографирования глубины. «ToF» означает время полета и относится к базовой концепции его работы.
Камера измеряет время, необходимое свету для достижения объектов и отражения от них, используя задержку для оценки расстояния. Установите его на телефон, как сейчас делают многие компании, и он сможет видеть мир в 3D.
- Как ToF работает на практике? Ознакомьтесь с нашим Обзор Huawei P30 Pro
Сенсор Xbox Kinect второго поколения для Xbox One стал первой крупной коммерческой реализацией ToF. Сравнительно немногие даже признали использование этой технологии в 2013 году, когда была выпущена сенсорная панель.
ToF наконец-то оказался в центре внимания благодаря телефонам. Но как это работает? И что можно сделать?
Для чего нужна камера ToF?
Камера ToF создает карту глубины сцены в поле зрения. Фотография и дополненная реальность — два очевидных варианта использования одного.
Однако по состоянию на начало-середину 2019 года будущее оборудования ToF еще не так ясно. Google, скорее всего, внедрит поддержку глубины ToF в свою платформу дополненной реальности ARCore как часть Android 10 «Q». Однако это не было подробно описано и не раскрыто в ранних бета-версиях программного обеспечения.
Если камера ToF будет использоваться для создания карт глубины для фотографий с малой глубиной резкости, то наиболее очевидный вариант ее использования в настоящее время остается за производителями. У Huawei, Samsung, Apple и Google есть свои собственные алгоритмы, которые обрабатывают глубину в камерах их телефонов. Huawei Р30 Про имеет одни из лучших эффектов малой глубины резкости, которые можно увидеть на телефоне, и, похоже, ему вообще не нужна камера TOF для размытия фотографий с диафрагмой.
Как вы можете сказать? Заблокируйте TOF-камеру, и в эффекте размытия фона большой разницы не будет. Аргумент, что ToF по своей конструкции лучше, чем использование двух камер, и параллакс для такого рода фотографий в любом случае ошибочен.
Почему? Разрешение — редко упоминаемый технический аспект камер ToF. У них есть определенное разрешение, и оно определяет точность отображения глубины. Хотя последние телефоны могут иметь большее разрешение, чем датчик ToF 512 x 424 Kinect v2, они почти наверняка не соответствуют разрешению основной камеры. А это означает несовершенную карту глубины для фотографии.
Вот почему дополненная реальность является более убедительной причиной внезапного взрыва аппаратного обеспечения ToF в телефонах. Он может лучше использовать особенности этих камер.
Чтобы получить более четкое представление о том, для чего, вероятно, будет использоваться ToF через 12 месяцев, вспомните Kinect v2. Технические демонстрационные видеоролики показывают, как эта сенсорная панель отслеживает движения человека. Он разбивает их на части сочленений основных суставов скелета, позволяя приложениям и играм превращать реальных людей в игровых персонажей в реальном времени.
Это не все заслуга ToF-камеры, но (предположительно) относительно низкие затраты на ее очень мелкое отслеживание зерна являются ключевым компонентом.
ToF должен стать прекрасной возможностью для дополненной реальности. Хотя Google и Apple разработали очень умные способы картографирования окружающей среды в 3D с использованием обычного оборудования, это один из самых надежных способов нагреть телефон и быстро разрядить его аккумулятор. ToF должен облегчить это напряжение и иметь возможность отслеживать глубину с большей скоростью, что упростит отслеживание движения людей в реальном времени, а не только поверхностей.
Как работает датчик ToF?
Камера ToF состоит из двух основных частей: осветителя и самой камеры. Осветитель заливает поле зрения камеры светом определенной длины волны.
Это всегда находится за пределами человеческого зрения и, как правило, находится в ближнем инфракрасном диапазоне. Таким образом, он не зависит от окружающего освещения, как система глубины с двумя камерами.
Свет проходит от осветителя, отражается от различных поверхностей сцены и часть его возвращается обратно к датчику. Анализируя фазу световой волны, спаренный процессор ToF-камеры может определить, сколько времени потребовалось свету, чтобы прийти в норму.
Поскольку скорость света функционально постоянна, вычисление расстояния до объектов становится относительно простым. Большая разность фаз указывает на то, что поверхность находится дальше.
Роль ToF-камеры уже, чем у обычной камеры, которая должна интерпретировать весь спектр видимого света. Однако он также более продвинут, чем «лазерные» средства фокусировки, основанные на той же концепции, которые уже много лет используются в телефонах и камерах.
Каждый пиксель сенсора камеры ToF обеспечивает считывание глубины, а не просто одну точку, как при помощи лазерной фокусировки. Это позволяет создать «тепловую» карту глубины с относительно высокой точностью, которая обновляется со скоростью, которую мы сознательно воспринимаем, или даже превосходит ее.
Если мы считаем технологическое развитие сопутствующим этапом эволюции, камеры ToF видят, что картирование глубины телефона отклоняется от того, как мы, люди, развивались. Наши глаза используют параллакс для определения расстояния, и наш мозг довольно хорошо выполняет эти вычисления даже с одним работающим глазом. ToF использует другой подход, используя «невидимый» свет.
Факт дня: золотая рыбка может видеть как инфракрасный, так и ультрафиолетовый свет, причем с более длинными и более короткими длинами волн, чем мы видим.
Когда мы увидим настоящий ToF AR?
По состоянию на начало-середину 2019 года сложно сказать, когда мы увидим всю мощь телефонных камер ToF в действии. Однако, скорее всего, это начнется с запуском Android 10 Q.
Это программное обеспечение будет обычно представлено на выставке Google I/O, которая состоится 7-9 мая. Нам придется подождать еще немного, чтобы самим опробовать финальную версию.
Большие новые версии Android, как правило, запускаются в новых телефонах Pixel. А в телефонах серии Pixel 2 появились функции ARCore за несколько месяцев до первой волны моделей сторонних производителей.
Если предположить, что Google будет придерживаться своих традиционных сроков и выпустит Android 10 и Pixel 4 в октябре, современные телефоны с аппаратным обеспечением ToF, возможно, не смогут использовать его в полной мере до 2020 года.
В каких телефонах есть камера ToF?
Оппо RX17 Про
Оппо RX17 Про был первым телефоном, который мы видели с камерой ToF. Это было важно и по другой причине. Это был один из первых телефонов Oppo, официально выпущенных в Великобритании. Хотя он и не получил высших оценок, в настоящее время он стоит довольно неплохо — 479 фунтов стерлингов, если вы не возражаете против использования процессора более низкого уровня.
Хонор Вид 20
В £499 нет полумер Хонор Вид 20. Этот превосходный недорогой телефон имеет тот же процессор, что и некоторые телефоны, вдвое дороже, Kirin 980, 48-мегапиксельную основную камеру и камеру ToF. В рекламе View 20 компания Honor назвала ее «3D-камерой».
Хуавей П30 Про
Это лучший телефон Huawei в первой половине 2019 года, и все дело в камере. Помимо настройки ToF, Хуавей П30 Про имеет тройную заднюю камеру. Есть камера с широким, обычным обзором и 5-кратным зумом. Используя гибридное масштабирование, вы можете снимать изображения с 10- или даже 50-кратным увеличением.
LG G8 ThinQ
Здесь LG использует другой подход к камере ToF. Большинство кладут его на спину. LG G8 ThinQ есть один спереди. И это имеет большой смысл. В то время как самые амбициозные варианты использования дополненной реальности основаны на задней камере, на самом деле люди чаще всего играют с ней, ориентируясь на селфи.
Самсунг Галакси С10 5G
Только ультрадорогая версия Galaxy S10 с поддержкой 5G имеет времяпролётную камеру. Однако, поскольку это более дорогая альтернатива S10+, можно ожидать, что цена будет очень высокой. Сравнительно немногие купят этот телефон. Но это доказывает, что Samsung понимает, что оборудование ToF и 5G важно, если не совсем необходимо.
- Прочтите наш Обзор Samsung Galaxy S10
Является ли ToF будущим? Напишите нам в Твиттере @trustedreviews
Зачем доверять нашей журналистике?
Основанное в 2003 году издание Trusted Reviews существует для того, чтобы давать нашим читателям подробные, объективные и независимые советы о том, что покупать.
Сегодня у нас есть миллионы пользователей в месяц со всего мира, и мы оцениваем более 1000 продуктов в год.
