Apple未來的iPhone可能會增加一個飛行時間相機(jī)

蘋果公司宣布推出2019款iPhone仍然只有幾個月的時間了，但有傳言已經(jīng)開始推出明年的款式，蘋果分析師Ming-Chi Kuo在其最新報告中聲稱，2020款iPhone中有兩款將采用后部飛行時間(ToF)3D深度傳感器，通過MacRumors提供更好的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)功能和人像拍攝。

這不是我們第一次聽說蘋果公司考慮購買其手機(jī)的ToF相機(jī)。布隆伯格在1月份報道了類似的傳言，并且有關(guān)iPhone的3D相機(jī)系統(tǒng)的報道自2017年以來就存在。其他公司已經(jīng)擊敗蘋果公司，市場上的幾款手機(jī)已經(jīng)配備了ToF相機(jī)。但考慮到Apple硬件的普及及其對行業(yè)的影響，值得一看的是這款相機(jī)技術(shù)是什么以及它是如何工作的。

什么是ToF傳感器，它是如何工作的?

對于某種技術(shù)來說，飛行時間是一個包羅萬象的術(shù)語，它可以測量某物(無論是激光，光，液體或氣體粒子)行進(jìn)一定距離所需的時間。

在相機(jī)傳感器的情況下，具體地，紅外激光器陣列用于發(fā)出激光脈沖，該激光脈沖從其前面的物體反彈并反射回傳感器。通過計算激光到達(dá)物體和返回的時間長度，您可以計算出距離傳感器的距離(因?yàn)榻o定介質(zhì)中的光速是常數(shù))。通過了解房間中所有不同物體的距離，您可以計算出房間及其中所有物體的詳細(xì)3D地圖。

該技術(shù)通常用于無人機(jī)和自動駕駛汽車等相機(jī)(以防止它們撞到東西)，但最近，我們開始看到它也出現(xiàn)在手機(jī)中。

它與Face ID有什么不同?

面部ID(和其他類似系統(tǒng))使用IR投影儀脈沖數(shù)千個點(diǎn)的網(wǎng)格，然后手機(jī)拍攝2D圖像并使用它來計算深度圖。

以下是iPhone X的Face ID如何工作pic.twitter.com/GmOPZpKLgF

- The Verge(@verge)2017年11月5日

飛行時間傳感器的工作方式不同：通過使用飛行時間數(shù)據(jù)計算激光到達(dá)物體所需的時間，它可以獲得實(shí)時的3D深度數(shù)據(jù)，而不是計算為三的2D地圖數(shù)據(jù)尺寸。

這帶來了幾個優(yōu)勢：由于基于激光的系統(tǒng)，它的工作范圍比Apple的基于網(wǎng)格的Face ID系統(tǒng)更長，只能在距手機(jī)大約10到20英寸的地方使用。(如果拍攝對象太遠(yuǎn)，則網(wǎng)格的點(diǎn)太間隔以提供有用的分辨率。)理論上，它還允許比IR網(wǎng)格系統(tǒng)更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。一個很好的例子是LG G8，它使用ToF傳感器進(jìn)行運(yùn)動感應(yīng)手勢。ToF系統(tǒng)允許實(shí)時跟蹤和區(qū)分3D中的每個個體手指以啟用這些手勢。

為什么Apple想要它?

來自Kuo和Bloomberg的傳聞稱Apple正在尋求將2020年iPhone上的ToF傳感器添加到后置攝像頭，而不是取代用于Face ID的現(xiàn)有紅外系統(tǒng)(據(jù)報道新款iPhone仍然會有)。

蘋果公司的重點(diǎn)是提供新的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)：ToF傳感器可以在移動規(guī)模上實(shí)現(xiàn)房間跟蹤，允許未來的iPhone掃描房間，創(chuàng)建精確的3D渲染，并使用它進(jìn)行更加身臨其境和準(zhǔn)確的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)實(shí)施比當(dāng)前模型允許的。

作為額外的獎勵，ToF傳感器還可以通過捕捉完整的3D地圖以更好地將主體與背景分離，以及更好的肖像模式風(fēng)格，為肖像模式圖片(華為已經(jīng)使用P30 Pro進(jìn)行更好的深度貼圖)實(shí)現(xiàn)更好的深度貼圖視頻。

還有誰在使用它?

一些電話公司已經(jīng)在其設(shè)備中配備了ToF掃描儀。如前所述，LG在G8的前置攝像頭中使用了一個，以啟用動作手勢和更好的肖像照片。(它還使用相同的紅外激光系統(tǒng)進(jìn)行靜脈映射，以獲得手機(jī)獨(dú)特的“手掌識別”功能。)

華為的P30 Pro還有一個作為后置攝像頭陣列的一部分，后者用于人像效果的深度貼圖。也就是說，華為在發(fā)布時也聲稱對傳感器有一些AR野心，并指出P30 Pro可以測量真實(shí)物體的高度，深度，體積和面積，準(zhǔn)確度超過98.5%。

索尼 - 為包括iPhone在內(nèi)的各種智能手機(jī)提供成像傳感器 - 今年早些時候宣布它計劃在今年夏天增加基于3D激光的ToF芯片的生產(chǎn)，這將是納入2020年iPhone的完美時機(jī)。