Неодамна, ToF камерите станаа составен дел од комплетот камери на модерен водечки паметен телефон. Но, како функционираат, зошто воопшто се потребни и каде можат да се користат?
„Тие се, нека биде“, ќе речат повеќето корисници. Факт е дека се објавуваат многу малку информации за ToF сензорите. Освен ако моите колеги новинари, а не сите, па дури и специјализирани експерти, не можат јасно да ја објаснат потребата од нив. Ајде да донесеме малку јасност на ова прашање. Можеби дел од текстот ќе содржи многу термини, но ќе се обидам што е можно поедноставно да објаснам што е ToF камера, каде можете да ги примените нејзините можности и како да ја видите на дело. Па, ајде да одиме!
Што е ToF камера?
Се сеќавате на оние филмови со подморници од Втората светска војна? Таму се појави сонарна опрема што се користеше за откривање на непријателски бродови. Уредот испраќа звук „пинг“ во водниот простор и чека да се рефлектира сигналот. Во зависност од времето потребно за враќање на звучниот бран, специјалистот се обидел да ја одреди локацијата на непријателската подморница.
Исто како сонарот, ToF камерата го мери времето потребно за светлината да отскокне од објект. Потоа, камерата ги користи податоците за одложување за да го одреди растојанието. Така, ToF сензорот создава тридимензионална мапа на светот.
Затоа ToF камерите понекогаш се нарекуваат и „длабочински камери“. ToF камерата (Time of Flight) е сензор способен да емитува некаква светлина во инфрацрвениот спектар и потоа да ја сними брзината на нејзиниот одраз од објектот. Самиот сензор се состои од два дела: првиот е диода што емитува инфрацрвена светлина, а вториот е специјална матрица осетлива на светлина.
Камерата го мери времето по кое светлината рефлектирана од објектот се враќа во неа. Врз основа на пресметките направени со точност до наносекунда, уредот може не само прецизно да го процени растојанието на поединечните објекти од сензорот, туку и да ја одреди нивната форма. Точно, тој е многу сличен на сонарниот сонар. Само во овој случај, наместо звук испраќаме светлина до објектот.
Сензори кои работат на сличен принцип се користат и во автономни автомобили или дури и вселенски сонди изградени од НАСА. Прогресивната минијатуризација и релативно ниските трошоци за производство значат дека оваа технологија може да биде во вашиот џеб денес. Факт е дека ToF сензорите се веќе во многу врвни паметни телефони. Еве неколку мобилни уреди опремени со ToF камери:
- Samsung Galaxy S10 5G
- Samsung Galaxy Белешка 10 +
- Samsung Galaxy S20 +
- Samsung Galaxy S20Ultra 5G
- LG G8 Thin Q
- OPPO RX17 Pro
- Почитуван поглед 20
- Huawei P30 Pro
- Huawei Mate 30 Pro
- Huawei P40 Pro
- OPPO Reno
- Sony Xperia XZ4
Сигурен сум дека секоја година оваа листа само ќе се проширува, бидејќи потенцијалот на овој сензор е едноставно огромен. Можеби наскоро и Google ќе инсталира ваква камера во своите Pixels. Има и надеж дека и Apple ќе обрне внимание на ToF сензорот и ќе придонесе за голема популаризација на оваа технологија, како и целосно да ги искористи нејзините можности. Не за џабе сличен сензор се појави во новиот iPad Pro.
Па, теоријата е јасна, сега да разгледаме подетално што е способна ToF камерата во пракса. Треба да се разбере дека не можете едноставно да го земете и вклучите овој сензор, но сепак можете да го користите во некои апликации, дури и кога снимате со камера.
Како може да се користи ToF камера?
Го мериме растојанието
На некои паметни телефони Samsung (вклучувајќи ги Note10+, S20+ и S20 Ultra) и Huawei (вклучувајќи P30 Pro, Mate 30 Pro, Huawei P40 Pro) можете да инсталирате апликација за мерење растојание наречена Measure.
Сè работи прилично едноставно и со импресивна точност. Како дел од тестовите, мерев со помош на оваа апликација и паметен телефон Samsung Galaxy S20 Ultra должина, ширина и дијагонала на екранот на вашиот телевизор, а телефонот ги даде димензиите до најблискиот сантиметар.
Заматување на позадината при фотографирање
Една апликација на системот за 3D рендерирање може да биде создавање дигитална длабочина на поле за да можете да додадете заматена позадина на вашите фотографии или видеа. Ова работи само за фотографии во моментот, а не за видеа. Функцијата, исто така, ни овозможува да се ослободиме од непотребните предмети што влегле во рамката или позадините што го расипуваат впечатокот на сликата.
Покрај тоа, на некои телефони, ToF сензорот поддржува автоматско фокусирање или ви овозможува попрецизно заматување на позадината во режим на портрет. Накратко, ви помага да правите подобри селфи за да ги воодушевите вашите следбеници, како во Instagram.
Следење на движење
Смартфонот LG G8 ThinQ има ToF сензор сместен на предниот панел, кој меѓу другото се користи и за откривање на гестови кои се изведуваат во вселената. Не сакам навистина да зборувам за можностите за користење на такви гестови, подобро е да се уверите сами.
Google Play има и неколку игри со движење слични на оние поддржани од контролерот Microsoft Kinect.
Креирање на 3D модели и проширена реалност
За можноста за создавање 3D модели со помош на ToF камера може да се зборува бескрајно. Веќе сега, можете да користите селфи фотографии од различни агли за да креирате модел на вашето лице, па дури и да го испечатите ако имате при рака 3D печатач. Се разбира, некој ќе каже дека тоа се само игри и забава. Но, сосема е можно во иднина ToF камерите да се користат за создавање делови за автомобили или други механизми.
Виртуелната и проширена реалност сè поупорно ни тропа на врата. Игрите со поддршка за проширена реалност се повеќе се појавуваат кај паметните телефони на Android и iOS. Тоа е возбудливо, едукативно и ви овозможува да го поминете вашето време со корист. Конкретно, на Play Market веќе можете да најдете голем број на апликации и игри со поддршка за платформата Google ARCore. Доволно е да ја преземете и инсталирате апликацијата Google Play Services for AR, а таквите игри и апликации ќе ви бидат достапни во проширена реалност. Токму употребата на ToF камерата ви овозможува целосно да уживате во ефектот на зголемената реалност.
За возврат, во новиот Apple Сензорот за длабочина на iPad Pro е одговорен за попрецизно преклопување на виртуелните објекти на сликата од камерата во режим на проширена реалност.
Паметен телефон како уред за ноќно гледање?
Во моментов, за повеќето уреди, ToF сензорот работи речиси незабележливо за корисникот, поддржувајќи само функции кои бараат одредување на длабочината на сцената.
Сепак, во Google Play најдов одлична апликација наречена Night Vision, која ви овозможува да го користите 3D скенерот во необична улога. Го инсталирав на мојот Huawei P30 Pro.
Апликацијата прикажува во реално време што снима ToF сензорот. Бидејќи користи инфрацрвена светлина, која е невидлива за човечкото око, мапата на длабочина е јасно видлива дури и во целосна темнина.
Бев изненаден од тоа колку голема површина може да скенира толку мал сензор. Очекував дека ќе се издува по неколку десетици сантиметри, но во пракса се покажа дека можете да креирате тродимензионална мапа на целата просторија за миг. ToF камерата лесно го открива обликот на малите предмети на растојание од 4-5 метри.
Ваков уред за ноќно гледање особено ќе му се допадне на вашето дете. Сигурна сум дека таа веднаш ќе истрча да ги истражува најтемните ќошиња на вашиот стан или куќа.
ToF камера како биометриски сензор
ToF камерата најчесто се имплементира во форма на две минијатурни дупки, во кои се скриени инфрацрвената диода и матрицата. Тука се поставува прашањето: „Зошто Apple не сака да ја користи оваа технологија наместо нејзиниот систем TrueDepth, чии повеќекратни сензори заземаат повеќе од половина од ширината на екранот на телефонот?“
Причината веројатно е слабиот квалитет на скенирањето. ToF камерите што се користат во паметните телефони моментално имаат многу ниска резолуција (до 240p), што резултира со високо пикселирани слики.
Како што можете да видите, деталите за таквото скенирање се премали за софтверот прецизно да ги идентификува цртите на лицето.
Но, лично, не гледам никакви контраиндикации, според кои скенерот за лице не може да работи во хибриден режим. Теоретски, во исто време кога селфи камерата ги анализира карактеристиките на лицето и открива отворени очи, ToF сензорот проверува дали навистина има работа со тродимензионален објект со одредена форма и големина, а не со фотографија.
Таквиот скенер е потенцијално многу тешко да се измами, а во исто време е брз, евтин и неинвазивен. Затоа, не би бил изненаден ако во блиска иднина Apple ќе ја користи технологијата ToF за да создаде скенер за идентификација на лице од следната генерација, така што ваквото 3D препознавање лице ќе стане повообичаено.
Тоа успеав да го дознаам во Huawei P40 Pro има инсталиран токму таков ToF сензор, тој се наоѓа помеѓу двојната предна камера и учествува во процесот на отклучување на лицето. И сè уште се прашував зошто е вклучено отклучувањето со лице Huawei P40 Pro е многу побрз од неговиот претходник, P30 Pro. Покрај тоа, дефинитивно е невозможно да се измами новиот предводник со помош на фотографија. Само проверено од мене.
Идни апликации за мобилни филмаџии
Секој што го користи својот паметен телефон за да снима видео ќе биде исклучително заинтересиран дали технологијата 3D ToF може да се користи за да се додаде плитка длабочина на поле на позадината. Особено ако процесот може да се пренесе во постпродукција, бидејќи обезбедува поголема флексибилност.
Исто така, можностите за ToF се од потенцијален интерес за оние кои додаваат компјутерски ефекти на нивните видеа. На пример, кога го следите движењето во видеото, подобро е да се фокусирате на објектот што е можно попрецизно. Користењето на 3D мапа треба да ни овозможи да снимаме сè во фокус, а подоцна да го додадеме потребното замаглување на позадината и специјални ефекти доколку е потребно.
Ова се само шпекулации од моја страна, но 3D скенирањето секако има огромен потенцијал да го подобри процесот на снимање видео. Тоа веќе го докажа современото кино и, се надевам, наскоро ќе се појави и во потрошувачкиот сегмент.
Причината зошто овие функции сè уште не се достапни во камерите на паметните телефони при снимање видео веројатно е поврзана со потребата да се има зголемена процесорска моќ. Тестирањето докажа дека паметните телефони се загреваат при користење на ToF сензорот. А бидејќи немаат активно ладење, ова може да биде малку проблем.
Но, како што се зголемува моќта на мобилните процесори, мислам дека ToF камерите ќе станат пошироко користени во апликациите за фотографии и видео.
Едно може да се каже со сигурност - ToF има голем потенцијал
Самиот факт дека паметниот телефон може да функционира како ултра прецизен уред за мерење на растојание или уред за ноќно гледање значи дека никогаш повеќе нема да купам телефон без ToF сензор. Ова е една од најинтересните технологии во последните години и е само на почетокот на своето патување.
Неверојатно е што толку мал сензор може да направи толку многу. Вкрстувам прсти дека производителите и развивачите на апликации ќе продолжат да работат на искористување на неговите способности. Сигурен сум дека ќе слушнеме повеќе од еднаш за нови апликации на камерата ToF. И сега кој ќе каже дека ова е непотребен додаток на главниот сет на камери за паметни телефони?
интересни информации