Bu yaxınlarda ToF kameraları müasir flaqman smartfonun kamera dəstinin ayrılmaz hissəsinə çevrilib. Bəs onlar necə işləyirlər, ümumiyyətlə niyə lazımdır və harada istifadə etmək olar?
"Onlar, belə də olsun" deyən istifadəçilərin əksəriyyəti. Fakt budur ki, ToF sensorları haqqında çox az məlumat dərc olunur. Nə qədər ki, jurnalist yoldaşlarım, onların hamısı deyil, hətta ixtisaslaşmış ekspertlər də onlara olan ehtiyacı aydın şəkildə izah edə bilməsələr. Gəlin bu məsələyə bir qədər aydınlıq gətirək. Ola bilsin ki, mətnin bir hissəsində çoxlu terminlər olacaq, amma mən ToF kamerasının nə olduğunu, onun imkanlarını harada tətbiq edə biləcəyinizi və onu hərəkətdə necə görmək lazım olduğunu mümkün qədər sadə izah etməyə çalışacağam. Yaxşı, gedək!
ToF kamerası nədir?
İkinci Dünya Müharibəsindən həmin sualtı filmləri xatırlayırsınız? Orada düşmən gəmilərini aşkar etmək üçün istifadə olunan sonar avadanlığı peyda olub. Cihaz su məkanına səs “ping” göndərir və siqnalın əks olunmasını gözləyir. Səs dalğasının geri qayıtması üçün keçən müddətdən asılı olaraq mütəxəssis düşmən sualtı qayığının yerini müəyyənləşdirməyə çalışıb.
Sonar kimi, ToF kamerası işığın obyektdən sıçraması üçün lazım olan vaxtı ölçür. Daha sonra kamera məsafəni təyin etmək üçün gecikmə məlumatından istifadə edir. Beləliklə, ToF sensoru dünyanın üçölçülü xəritəsini yaradır.
Buna görə ToF kameralarına bəzən "dərinlik kameraları" da deyilir. ToF kamerası (Time of Flight) infraqırmızı spektrdə bir növ işıq yaymağa və sonra onun obyektdən əks olunma sürətini qeyd etməyə qadir olan sensordur. Sensorun özü iki hissədən ibarətdir: birincisi infraqırmızı işıq yayan diod, ikincisi isə xüsusi işığa həssas matrisdir.
Kamera obyektdən əks olunan işığın ona qayıtdıqdan sonra vaxtı ölçür. Nanosaniyə qədər dəqiqliklə aparılmış hesablamalara əsaslanaraq, qurğu təkcə ayrı-ayrı obyektlərin sensordan uzaqlığını dəqiq qiymətləndirməyə deyil, həm də onların formasını müəyyən etməyə qadirdir. Düzdür, o, sonar sonarına çox bənzəyir. Yalnız bu halda obyektə səs əvəzinə işıq göndəririk.
Bənzər prinsiplə işləyən sensorlar avtonom avtomobillərdə və hətta NASA tərəfindən qurulan kosmik zondlarda da istifadə olunur. Proqressiv miniatürləşdirmə və nisbətən aşağı istehsal xərcləri o deməkdir ki, bu texnologiya bu gün cibinizdə ola bilər. Fakt budur ki, ToF sensorları artıq bir çox ən yaxşı smartfonlardadır. ToF kameraları ilə təchiz edilmiş bəzi mobil cihazlar bunlardır:
- Samsung Galaxy S10 5G
- Samsung Galaxy Qeyd 10 +
- Samsung Galaxy S20 +
- Samsung Galaxy S20Ultra 5G
- LG G8 İncə Q
- OPPO RX17 Pro
- Honor View 20
- Huawei P30 Pro
- Huawei Mate 30 Pro
- Huawei P40 Pro
- OPPO Reno
- Sony Xperia XZ4
Əminəm ki, hər il bu siyahı genişlənəcək, çünki bu sensorun potensialı sadəcə böyükdür. Ola bilsin ki, tezliklə Google da öz Piksellərində belə bir kamera quraşdıracaq. Bir də ümid var ki və Apple ToF sensoruna diqqət yetirəcək və bu texnologiyanın böyük populyarlaşmasına töhfə verəcək, həmçinin onun imkanlarından tam istifadə edəcək. Təsadüfi deyil ki, oxşar sensor yeni iPad Pro-da ortaya çıxdı.
Yaxşı, nəzəriyyə aydındır, indi ToF kamerasının praktikada nəyə qadir olduğuna daha yaxından nəzər salaq. Başa düşmək lazımdır ki, siz sadəcə olaraq bu sensoru götürüb işə sala bilməzsiniz, ancaq bəzi tətbiqlərdə, hətta kamera ilə çəkiliş zamanı belə istifadə edə bilərsiniz.
ToF kamerasından necə istifadə etmək olar?
Məsafəni ölçürük
Bəzi smartfonlarda Samsung (Note10+, S20+ və S20 Ultra daxil olmaqla) və Huawei (o cümlədən P30 Pro, Mate 30 Pro, Huawei P40 Pro) siz Measure adlı məsafə ölçmə proqramını quraşdıra bilərsiniz.
Hər şey olduqca sadə və təsir edici dəqiqliklə işləyir. Testlərin bir hissəsi olaraq bu proqram və smartfondan istifadə edərək ölçdüm Samsung Galaxy S20 Ultra uzunluğunu, enini və diaqonalını televizorunuzun ekranının və telefonun ölçülərini ən yaxın santimetrə verdi.
Şəkil çəkərkən fon bulanıqlığı
3D render sisteminin tətbiqlərindən biri rəqəmsal sahə dərinliyi yaratmaq ola bilər ki, siz şəkillərinizə və ya videolarınıza bulanıq fon əlavə edə biləsiniz. Bu, hazırda yalnız fotoşəkillər üçün işləyir, videolar üçün deyil. Funksiya həmçinin çərçivəyə daxil olan lazımsız obyektlərdən və ya şəkilin təəssüratını pozan fonlardan qurtulmağa imkan verir.
Bundan əlavə, bəzi telefonlarda ToF sensoru avtofokusu dəstəkləyir və ya portret rejimində fonu daha dəqiq tutmağa imkan verir. Bir sözlə, bu, izləyicilərinizi sevindirmək üçün daha yaxşı selfi çəkməyə kömək edir Instagram.
Hərəkət izləmə
LG G8 ThinQ smartfonunun ön panelində yerləşmiş ToF sensoru var və o, digər şeylərlə yanaşı, kosmosda edilən jestləri aşkar etmək üçün istifadə olunur. Mən əslində belə jestlərdən istifadə imkanları haqqında danışmaq istəmirəm, özünüz görmək daha yaxşıdır.
Google Play-də nəzarətçi tərəfindən dəstəklənənlərə bənzər bir neçə hərəkət oyunu da var Microsoft Kinect.
3D modellərin və artırılmış reallığın yaradılması
ToF kamerasının köməyi ilə 3D modellər yaratmaq imkanından sonsuz danışmaq olar. Artıq siz üzünüzün modelini yaratmaq üçün müxtəlif rakurslardan selfi fotolarından istifadə edə və hətta əlinizdə 3D printeriniz varsa, onu çap edə bilərsiniz. Təbii ki, kimsə deyəcək ki, bunlar sadəcə oyun və əyləncədir. Amma tamamilə mümkündür ki, gələcəkdə ToF kameraları avtomobillər və ya digər mexanizmlər üçün hissələrin yaradılmasında istifadə olunacaq.
Virtual və genişlənmiş reallıq getdikcə daha çox israrla qapımızı döyür. Artırılmış reallığı dəstəkləyən oyunlar smartfonlarda getdikcə daha çox görünür Android və iOS. Maraqlı, öyrədicidir və vaxtınızı faydalı keçirməyə imkan verir. Xüsusilə, Play Market-də siz artıq Google ARCore platformasını dəstəkləyən çoxlu sayda proqram və oyun tapa bilərsiniz. Google Play Services for AR tətbiqini yükləmək və quraşdırmaq kifayətdir və bu cür oyunlar və proqramlar artırılmış reallıqda sizin üçün əlçatan olacaq. Sadəcə ToF kamerasından istifadə sizə artırılmış reallığın təsirindən tam həzz almaq imkanı verir.
Öz növbəsində, yeni Apple iPad Pro dərinlik sensoru artırılmış reallıq rejimində kameradan alınan təsvirin üzərində virtual obyektlərin daha dəqiq üst-üstə düşməsi üçün cavabdehdir.
Smartfon gecə görmə cihazı kimi?
Hal-hazırda, əksər cihazlar üçün ToF sensoru istifadəçi üçün demək olar ki, görünməz şəkildə işləyir və yalnız səhnənin dərinliyini təyin etməyi tələb edən funksiyaları dəstəkləyir.
Bununla belə, Google Play-də 3D skanerdən qeyri-adi rolda istifadə etməyə imkan verən Night Vision adlı əla proqram tapdım. Özümə quraşdırdım Huawei P30 Pro.
Proqram real vaxt rejimində ToF sensorunun çəkdiyini göstərir. İnsan gözünə görünməyən infraqırmızı işıqdan istifadə etdiyi üçün dərinlik xəritəsi tam qaranlıqda belə aydın görünür.
Belə kiçik bir sensorun nə qədər böyük bir sahəni skan edə biləcəyinə təəccübləndim. Mən onun bir neçə on santimetrdən sonra sönəcəyini gözləyirdim, amma praktikada məlum oldu ki, bir anda bütün otağın üçölçülü xəritəsini yarada bilərsiniz. ToF kamerası 4-5 metr məsafədə kiçik obyektlərin formasını asanlıqla aşkar edir.
Uşağınız belə bir gecə görmə cihazını xüsusilə bəyənəcək. Əminəm ki, o, dərhal mənzilinizin və ya evinizin ən qaranlıq guşələrini araşdırmaq üçün qaçacaq.
ToF kamera biometrik sensor kimi
ToF kamerası ən çox infraqırmızı diod və matrisin gizləndiyi iki miniatür dəlik şəklində həyata keçirilir. Burada sual yaranır: “Niyə Apple çoxsaylı sensorları telefonun ekranının eninin yarısından çoxunu tutan TrueDepth sistemi əvəzinə bu texnologiyadan istifadə etmək istəmir?”
Səbəb yəqin ki, skan keyfiyyətinin aşağı olmasıdır. Smartfonlarda istifadə edilən ToF kameraları hazırda çox aşağı ayırdetmə qabiliyyətinə malikdir (240p-ə qədər) və nəticədə yüksək pikselli təsvirlər əldə edilir.
Gördüyünüz kimi, belə bir taramanın təfərrüatları proqramın üz xüsusiyyətlərini dəqiq müəyyən etməsi üçün çox kiçikdir.
Ancaq şəxsən mən üz skanerinin hibrid rejimdə işləyə bilmədiyi heç bir əks göstəriş görmürəm. Nəzəri olaraq, selfi kamerasının üz xüsusiyyətlərini təhlil etməsi və açıq gözləri aşkar etməsi ilə eyni zamanda, ToF sensoru həqiqətən fotoşəkillə deyil, müəyyən forma və ölçülü üçölçülü obyektlə məşğul olub-olmadığını yoxlayır.
Belə bir skaneri aldatmaq potensial olaraq çox çətindir və eyni zamanda sürətli, ucuz və qeyri-invazivdir. Ona görə də yaxın gələcəkdə olsa, təəccüblənmərəm Apple yeni nəsil Face ID skanerini yaratmaq üçün ToF texnologiyasından istifadə edəcək, beləliklə, bu cür 3D üz tanıma daha geniş yayılacaq.
Mən bunu öyrənə bildim Huawei P40 Pro-da məhz belə bir ToF sensoru quraşdırılıb, o, ikiqat ön kamera arasında yerləşir və üzün kilidini açmaq prosesində iştirak edir. Və mən hələ də maraqlanırdım ki, niyə üzlə kilidi açmaq aktivdir? Huawei P40 Pro, sələfi P30 Pro-dan daha sürətlidir. Bundan əlavə, yeni flaqmanı fotonun köməyi ilə aldatmaq qətiyyən mümkün deyil. Sadəcə mən yoxladım.
Mobil kinorejissorlar üçün gələcək proqramlar
Video çəkmək üçün smartfonundan istifadə edən hər kəs 3D ToF texnologiyasının arxa plana dayaz sahə dərinliyi əlavə etmək üçün istifadə oluna biləcəyi təqdirdə çox maraqlı olacaq. Xüsusilə proses post-istehsala keçirilə bilərsə, çünki bu, daha çox çeviklik təmin edir.
Həmçinin, ToF imkanları videolarına kompüter effektləri əlavə edənlər üçün potensial maraq doğurur. Məsələn, videoda hərəkəti izləyərkən diqqəti mümkün qədər dəqiq şəkildə obyektə yönəltmək daha yaxşıdır. 3D xəritədən istifadə fokusda olan hər şeyi çəkməyə imkan verməlidir, sonra lazım olduqda fon bulanıqlığını və xüsusi effektləri əlavə etməliyik.
Bu, mənim tərəfimdən sadəcə fərziyyədir, lakin 3D skanlama, şübhəsiz ki, video çəkiliş prosesini yaxşılaşdırmaq üçün böyük potensiala malikdir. Bunu müasir kino artıq sübut edib və ümid edirəm ki, tezliklə istehlak seqmentində görünəcək.
Video çəkiliş zamanı bu funksiyaların smartfon kameralarında hələ də mövcud olmamasının səbəbi, ehtimal ki, artan emal gücünə sahib olmaq ehtiyacı ilə bağlıdır. Testlər sübut edib ki, smartfonlar ToF sensorundan istifadə edərkən qızır. Onlarda aktiv soyutma olmadığı üçün bu bir az problem yarada bilər.
Amma mobil prosessorların gücü artdıqca, məncə, ToF kameraları foto və video proqramlarında daha geniş istifadə olunacaq.
Bir şeyi əminliklə demək olar - ToF böyük potensiala malikdir
Smartfonun ultra dəqiq məsafə ölçən cihazı və ya gecə görmə cihazı kimi fəaliyyət göstərə bilməsi o deməkdir ki, mən bir daha heç vaxt ToF sensoru olmayan telefon almayacağam. Bu, son illərin ən maraqlı texnologiyalarından biridir və o, yalnız səyahətinin başlanğıcındadır.
Belə kiçik bir sensorun bu qədər iş görə bilməsi heyrətamizdir. İstehsalçıların və proqram tərtibatçılarının onun imkanlarından istifadə etmək üzərində işləməyə davam edəcəyinə barmaqlarımı çarpdırıram. Əminəm ki, biz ToF kamerasının yeni tətbiqləri haqqında bir neçə dəfə eşidəcəyik. İndi kim bunun smartfon kameralarının əsas dəstinə lazımsız əlavə olduğunu söyləyəcək?
maraqlı məlumat