Co je toF kamera? Porozumění triku fotoaparátu 3D P30 Pro

Co je toF kamera?

ToF kamera je nástroj pro hloubkové mapování. „ToF“ znamená čas letu a odkazuje na základní koncepci jeho fungování.

Fotoaparát měří čas potřebný k tomu, aby světlo projelo k objektům a odrazilo se od nich, pomocí zpoždění k posouzení vzdálenosti. Umístěte jeden na telefon, jak to nyní dělá mnoho společností, a ten může vidět svět ve 3D.

• Jak toF funguje v praxi? Podívejte se na naše Recenze Huawei P30 Pro

Senzor Xbox Kinect druhé generace pro Xbox One byl první hlavní komerční implementací ToF. Relativně málokdo dokonce uznal použití technologie v roce 2013, kdy byla uvolněna lišta senzoru.

ToF je konečně v centru pozornosti díky telefonům. Ale jak to funguje? A co může člověk dělat?

K čemu je kamera ToF?

Kamera ToF vytváří hloubkovou mapu scény v jejím zorném poli. Fotografie a rozšířená realita jsou dvě zjevná použití pro jednu.

Počínaje polovinou roku 2019 však budoucnost hardwaru ToF ještě není tak jasná. Google pravděpodobně přinese hloubkovou podporu ToF své platformě rozšířené reality ARCore jako součást Android 10 „Q“. V raných verzích softwaru to však nebylo podrobně popsáno ani odhaleno.

Pokud má být ToF kamera použita k vytváření hloubkových map pro fotografování s malou hloubkou ostrosti, nejzřejmější současné použití, to je na výrobcích. Huawei, Samsung, Apple a Google mají své vlastní algoritmy, které zpracovávají hloubku ve fotoaparátech svých telefonů. Huawei P30 Pro má jedny z nejlepších efektů malé mělké hloubky ostrosti, které jsou vidět v telefonu, a zdá se, že vůbec nepotřebuje svůj fotoaparát TOF pro rozmazání fotografií „Clona“.

Jak můžeš říct? Blokujte kameru TOF a v efektu rozostření pozadí není velký rozdíl. Argument ToF je designově lepší než použití dvou kamer a paralaxa pro tento druh fotografie je stejně chybná.

Proč? Rozlišení je zřídka zmiňovaným technickým aspektem kamer ToF. Mají specifické rozlišení a to určuje věrnost hloubkového mapování. I když nejnovější telefony mohou mít vyšší rozlišení než ToF snímač Kinect v2 s rozlišením 512 x 424, téměř jistě neodpovídají rozlišení primárního fotoaparátu. A to znamená nedokonalou hloubkovou mapu pro fotografování.

To je důvod, proč je rozšířená realita pádnějším důvodem náhlého výbuchu hardwaru ToF v telefonech. Může lépe využívat specifické vlastnosti těchto kamer.

Chcete-li získat jasnější obrázek o tom, k čemu se ToF pravděpodobně použije za 12 měsíců, podívejte se zpět na Kinect v2. Technická ukázková videa ukazují, že tato lišta senzoru sleduje pohyb člověka. Rozděluje je podle artikulace hlavních kloubů kostry a umožňuje aplikacím a hrám v reálném čase proměnit skutečné lidi v herní postavy.

To není vše u ToF kamery, ale (pravděpodobně) relativně nízká režie jejího velmi jemného sledování zrna jsou klíčovou součástí.

ToF by se mělo ukázat jako zlatá příležitost pro rozšířenou realitu. Zatímco Google a Apple vymysleli velmi chytré způsoby, jak mapovat prostředí ve 3D pomocí konvenčního hardwaru, je to jeden z nejjistějších způsobů, jak zahřát telefon a rychle vybít baterii. ToF by měl zmírnit toto napětí a být schopen sledovat hloubku větší rychlostí, což usnadňuje sledování pohybu lidí v reálném čase, nikoli jen povrchů.

Jak funguje ToF senzor?

Kamera ToF má dvě základní části, iluminátor a samotnou kameru. Iluminátor zaplavuje zorné pole kamery světlem specifické vlnové délky.

To je vždy mimo rozsah lidského vidění a má sklon být v blízké infračervené oblasti. Jako takový není závislý na okolním světle jako hloubkový systém se dvěma kamerami.

Světlo putuje z iluminátoru, odráží se od různých povrchů ve scéně a část z nich putuje zpět k senzoru. Analýzou fáze světelné vlny může spárovaný procesor kamery ToF určit, jak dlouho se světlo odrazilo.

Protože rychlost světla je funkčně konstantní, výpočet vzdálenosti objektů se stává relativně jednoduchým. Větší fázový rozdíl znamená, že povrch je dále.

Role kamery ToF je užší než role normální kamery, která musí interpretovat celé spektrum viditelného světla. Je však také pokročilejší než „laserové“ zaostřovací pomůcky založené na stejném konceptu, který se roky používá v telefonech a fotoaparátech.

Každý pixel senzoru kamery ToF nabízí spíše hloubku než jen jediný bod laserové zaostřovací pomůcky. To umožňuje relativně „věrnou“ mapu hloubky věrnosti, která se aktualizuje na nebo za rychlost, kterou vědomě vnímáme.

Pokud považujeme technologický vývoj za doprovodnou součást evoluce, kamery ToF vidí, že mapování hloubky telefonu se odchyluje od způsobu, jakým se vyvinuli lidé. Naše oči používají paralaxu k posouzení vzdálenosti a náš mozek je docela dobrý v provádění těchto výpočtů i s jedním pracovním okem. ToF má jiný přístup, používá „neviditelné“ světlo.

Fakt dne: zlaté rybky mohou vidět jak infračervené světlo, tak ultrafialové světlo, to s delšími a kratšími vlnovými délkami, než jaké můžeme vidět.

Kdy uvidíme správné ToF AR?

Počátkem poloviny roku 2019 je trochu těžké určit, kdy uvidíme plnou sílu telefonních kamer ToF v akci. Pravděpodobně to však začne spuštěním Androidu 10 Q.

Tento software bude obvykle představen na Google I / O, který se koná 7. – 9. Května. Na finální verzi si budeme muset počkat o něco déle.

Velké nové verze Androidu se obvykle objevují v nových telefonech Pixel. A řada telefonů Pixel 2 měla funkce ARCore měsíce před první vlnou modelů třetích stran.

Za předpokladu, že Google dodrží své tradiční časové rámce a v říjnu vydá Android 10 a Pixel 4, je možné, že dnešní telefony s hardwarem ToF jej nebudou moci plně využívat až do roku 2020.

Které telefony mají ToF kameru?

Oppo RX17 Pro

The Oppo RX17 Pro byl první telefon, který jsme viděli s ToF kamerou. Bylo to důležité i z jiného důvodu. Toto byl jeden z prvních telefonů Oppo, který byl ve Velké Británii oficiálně vydán. I když to úplně nezískalo nejlepší známky, je to dnes docela dobrá hodnota na 479 £, pokud vám nevadí jeho použití CPU nižší třídy.

Honor View 20

Ve 499 GBP nejsou žádná poloviční opatření Honor View 20. Tento telefon s vynikající hodnotou má stejný procesor jako některé telefony za dvojnásobnou cenu, Kirin 980, hlavní fotoaparát s rozlišením 48 megapixelů a fotoaparát ToF. Honor to ve svých reklamách View 20 nazval „3D“ kamerou.

Huawei P30 Pro

Toto je nejlepší telefon Huawei pro první polovinu roku 2019 a jde především o fotoaparát. Stejně jako nastavení ToF, Huawei P30 Pro má trojité pole zadní kamery. K dispozici je širokoúhlý fotoaparát s normálním zobrazením a 5násobné přiblížení. Pomocí hybridního zoomu můžete pořizovat 10x nebo dokonce 50x snímky.

LG G8 ThinQ

Společnost LG zde používá jiný přístup k fotoaparátu ToF. Většina to dala na záda. The LG G8 ThinQ má jeden na přední straně. A to dává velký smysl. Zatímco nejambicióznější využití rozšířené reality se spoléhá na zadní kameru, ti, s nimiž si skutečně hrají nejvíce, jsou zhruba založeni na selfie.

Samsung Galaxy S10 5G

Pouze ultra drahá 5G verze Galaxy S10 má kameru s časem letu. Jelikož se však jedná o vyšší alternativu k S10 +, můžete očekávat, že cena bude velmi vysoká. Tento telefon si pravděpodobně koupí relativně málo lidí. Dokazuje to však, že Samsung ví, že hardware ToF a 5G je důležitý, ne-li ještě zcela nezbytný.

• Přečtěte si naše Recenze Samsung Galaxy S10

Je ToF budoucnost? Napište nám @trustedreviews