Сегодня директор по продуктам компании Xiaomi решил объяснить, что такое ToF камера, и какие преимущества и недостатки есть у технологии Time-of-flight (переводится как «Времяпролётная камера»).
На своей странице Weibo Ванг Тенг (@Thomas) обобщил всю имеющуюся информацию, отвечая на последние вопросы пользователей в комментариях.
1. Принцип ToF камеры.
Лазерный излучатель излучает световые импульсы. После встречи с объектом свет отражается, и линза захватывает свет. То есть время полета, расстояние между объектом и объективом можно оценить с помощью простого вычисления формулы.
ToF — это специальный сенсор, способный излучать свет, и регистрировать скорость его отражения от объекта.
2. Компонент ToF камеры.
Основной компонент состоит из трех частей: источника света ( в роли которого вступает лазерный излучатель), объектива и светочувствительного элемента.
3. Преимущества и недостатки.
Технология ToF сравнению с двумя другими основными 3D-решениями имеет следующие преимущества:
- Фокусное расстояние далеко, можно получить эффективную информацию о глубине изображения в реальном времени в пределах 5 метров.
- Применим широкий диапазон сцен. Независимо от того, имеет ли объект характерные точки, является ли окружающий свет сильным (например, дневной свет) или слабым, можно получить эффективную информацию о глубине резкости.
- Более высокая точность расстояния до объекта съёмки (абсолютная точность может достигать нескольких сантиметров).
Несмотря на все преимущества ToF, есть и очевидные недостатки:
1) Текущий основной датчик ToF, доступный на мобильном телефоне, имеет относительно низкое разрешение (180 * 240, 240 * 320, 240 * 480 пикселей и т.д.).
Поэтому точность измерения расстояния до объекта и разрешение X / Y на близком расстоянии будут относительно низкими.
2) Большое энергопотребление и выделение тепла компонентом во время работы. Для длительной работы требуются хорошие условия рассеивания тепла и хорошая оптимизация самого мобильного устройства.
3) В настоящее время камеры смартфонов, основанные на решении ToF, не является полностью «зрелыми». Отсутствует хорошая поддержка программного продукта, и минимальный набор сценариев приложений.
4. Где применяется ToF?
Технология нашла широкое применение в промышленности. Например, ToF применяют в логистической отрасли, чтобы помочь роботам идентифицировать объекты.
По словам Ван Тенга, на данный момент, OPPO R17pro — первый в списке мобильных телефонов с ToF камерой. Однако, у неё есть все описанные выше недостатки.
5. Перспективы развития.
Основное направление применимо в отрасли в двух направлениях:
- Приложения, основанные на восприятии глубины, такие как игры со спецэффектами AR, ранжирование, 3D-моделирование и т.д.
- Как дополнение к биометрическому распознаванию на основе 3D-информации (распознавание лиц TOF).
6. Прогресс Xiaomi.
Китайская компания планирует на основе 3D-информации сделать много исследований. В планах на третий квартал 2019 года инвестировать в исследования на основе предварительного прототипа.
После того, как Xiaomi удастся исправить основные недостатки ToF, компания примет решение про запуск массового производства подобных устройств. Чтобы выпустить смартфон с более полным взаимодействием с пользователем, который действительно принесёт ещё больше пользы пользователю.