So'nggi paytlarda ToF kameralari zamonaviy flagman smartfonining kameralar to'plamining ajralmas qismiga aylandi. Lekin ular qanday ishlaydi, nima uchun ular umuman kerak va qayerda foydalanish mumkin?
"Ular, shunday bo'lsin", deyishadi ko'pchilik foydalanuvchilar. Gap shundaki, ToF sensorlari haqida juda kam ma'lumot chop etiladi. Mening jurnalist hamkasblarim, ularning hammasi emas, hatto ixtisoslashgan mutaxassislar ham ularga bo‘lgan ehtiyojni aniq tushuntirib bera olmasalar. Keling, bu masalaga biroz aniqlik kiritaylik. Ehtimol, matnning bir qismi juda ko'p atamalarni o'z ichiga oladi, lekin men ToF kamerasi nima ekanligini, uning imkoniyatlarini qayerda qo'llash mumkinligini va uni amalda qanday ko'rishni iloji boricha sodda tushuntirishga harakat qilaman. Xo'sh, ketaylik!
ToF kamerasi nima?
Ikkinchi jahon urushidagi suv osti filmlari esingizdami? U erda dushman kemalarini aniqlash uchun ishlatiladigan sonar uskunalari paydo bo'ldi. Qurilma suv bo'shlig'iga ovozli "ping" yuboradi va signalning aks etishini kutadi. Ovoz to‘lqinining qaytish vaqtiga qarab, mutaxassis dushman suv osti kemasining joylashuvini aniqlashga harakat qildi.
Xuddi sonar singari, ToF kamerasi ham yorug'lik ob'ektidan tushish vaqtini o'lchaydi. Keyin kamera masofani aniqlash uchun kechikish ma'lumotlaridan foydalanadi. Shunday qilib, ToF sensori dunyoning uch o'lchovli xaritasini yaratadi.
Shuning uchun ToF kameralari ba'zan "chuqurlik kameralari" deb ham ataladi. ToF kamerasi (Parvoz vaqti) infraqizil spektrda qandaydir yorug'lik chiqarishga qodir, so'ngra uning ob'ektdan aks etish tezligini qayd eta oladigan sensordir. Sensorning o'zi ikki qismdan iborat: birinchisi - infraqizil nurni chiqaradigan diod, ikkinchisi - maxsus yorug'likka sezgir matritsa.
Kamera ob'ektdan aks ettirilgan yorug'lik unga qaytib kelgan vaqtni o'lchaydi. Nanosekundgacha bo'lgan aniqlik bilan amalga oshirilgan hisob-kitoblarga asoslanib, qurilma nafaqat alohida ob'ektlarning sensordan uzoqligini aniq hisoblash, balki ularning shaklini ham aniqlashga qodir. To'g'ri, u sonar sonarga juda o'xshaydi. Faqat bu holatda biz tovush o'rniga ob'ektga yorug'lik yuboramiz.
Xuddi shunday printsip bo'yicha ishlaydigan datchiklar avtonom avtomobillarda yoki hatto NASA tomonidan qurilgan kosmik zondlarda ham qo'llaniladi. Progressiv miniatyura va nisbatan past ishlab chiqarish xarajatlari ushbu texnologiya bugungi kunda sizning cho'ntagingizda bo'lishi mumkinligini anglatadi. Gap shundaki, ToF sensorlari allaqachon ko'plab eng yaxshi smartfonlarda mavjud. ToF kameralari bilan jihozlangan ba'zi mobil qurilmalar:
- Samsung Galaxy S10 5G
- Samsung Galaxy Izoh 10 +
- Samsung Galaxy S20 +
- Samsung Galaxy S20Ultra 5G
- LG G8 Thin Q
- OPPO RX17 Pro
- Honor View 20
- Huawei P30 Pro
- Huawei Mate 30 Pro
- Huawei P40 Pro
- OPPO Reno
- Sony Xperia XZ4
Ishonchim komilki, har yili bu ro'yxat kengayadi, chunki bu sensorning imkoniyatlari juda katta. Ehtimol, tez orada Google ham o'zining Pixels-ga bunday kamerani o'rnatadi. Bunga umid ham bor va Apple ToF sensoriga e'tibor beradi va ushbu texnologiyaning keng ommalashishiga hissa qo'shadi, shuningdek, uning imkoniyatlaridan to'liq foydalanadi. Shunga o'xshash sensorning yangi iPad Pro-da paydo bo'lishi bejiz emas.
Xo'sh, nazariya aniq, endi ToF kamerasi amalda nimaga qodirligini batafsil ko'rib chiqaylik. Shuni tushunish kerakki, siz ushbu sensorni oddiygina olib, yoqishingiz mumkin emas, lekin siz uni ba'zi ilovalarda, hatto kamera bilan suratga olishda ham ishlatishingiz mumkin.
ToF kamerasidan qanday foydalanish mumkin?
Biz masofani o'lchaymiz
Ba'zi smartfonlarda Samsung (shu jumladan Note10+, S20+ va S20 Ultra) va Huawei (shu jumladan P30 Pro, Mate 30 Pro, Huawei P40 Pro) siz Measure deb nomlangan masofani o'lchash ilovasini o'rnatishingiz mumkin.
Hamma narsa juda sodda va ta'sirchan aniqlik bilan ishlaydi. Sinovlar doirasida men ushbu ilova va smartfon yordamida o'lchov qildim Samsung Galaxy S20 Ultra televizoringiz ekranining uzunligi, kengligi va diagonali va telefon o'lchamlarini eng yaqin santimetrga berdi.
Suratga olishda fon xiralashishi
3D renderlash tizimining ilovalaridan biri fotosuratlar yoki videolaringizga loyqa fon qo'shishingiz uchun raqamli maydon chuqurligini yaratish bo'lishi mumkin. Bu hozirda faqat fotosuratlar uchun ishlaydi, videolar uchun emas. Funktsiya, shuningdek, rasm taassurotini buzadigan ramkaga yoki fonga tushgan keraksiz narsalardan xalos bo'lishga imkon beradi.
Bundan tashqari, ba'zi telefonlarda ToF sensori avtofokusni qo'llab-quvvatlaydi yoki portret rejimida fonni aniqroq xiralashtirishga imkon beradi. Muxtasar qilib aytganda, bu sizning izdoshlaringizni xursand qilish uchun yaxshiroq selfi olishga yordam beradi, masalan Instagram.
Harakatni kuzatish
LG G8 ThinQ smartfoni old panelda joylashgan ToF sensoriga ega bo'lib, u boshqa narsalar qatori kosmosda bajariladigan imo-ishoralarni aniqlash uchun ishlatiladi. Men bunday imo-ishoralarni qo'llash imkoniyatlari haqida gapirishni xohlamayman, buni o'zingiz ko'rganingiz ma'qul.
Google Play shuningdek, boshqaruvchi tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan o'xshash bir nechta harakatlanuvchi o'yinlarga ega Microsoft Kinect.
3D modellar va kengaytirilgan haqiqatni yaratish
ToF kamerasi yordamida 3D modellarni yaratish imkoniyati haqida cheksiz gapirish mumkin. Allaqachon, siz turli burchaklardagi selfi fotosuratlaridan yuzingiz modelini yaratishingiz va hatto qo'lingizda 3D printeringiz bo'lsa, uni chop etishingiz mumkin. Albatta, kimdir bu shunchaki o'yin va o'yin-kulgi, deb aytadi. Ammo kelajakda ToF kameralari avtomobillar yoki boshqa mexanizmlar uchun ehtiyot qismlar yaratish uchun ishlatilishi mumkin.
Virtual va kengaytirilgan haqiqat bizning eshigimizni tobora taqillatmoqda. Smartfonlarda kengaytirilgan haqiqatni qo'llab-quvvatlaydigan o'yinlar tobora ko'proq paydo bo'lmoqda Android va iOS. Bu hayajonli, ta'lim beruvchi va vaqtingizni foydali o'tkazishga imkon beradi. Xususan, Play Marketda siz allaqachon Google ARCore platformasini qo'llab-quvvatlaydigan ko'plab ilovalar va o'yinlarni topishingiz mumkin. Buning uchun Google Play Services for AR ilovasini yuklab olish va o‘rnatish kifoya va bunday o‘yinlar va ilovalar siz uchun to‘ldirilgan reallikda mavjud bo‘ladi. Aynan ToF kamerasidan foydalanish toʻldirilgan reallik effektidan toʻliq bahramand boʻlish imkonini beradi.
O'z navbatida, yangi Apple IPad Pro chuqurlik sensori kengaytirilgan reallik rejimida kameradan olingan tasvirdagi virtual obyektlarni yanada aniqroq joylashtirish uchun javobgardir.
Smartfon tungi ko'rish qurilmasi sifatidami?
Hozirgi vaqtda ko'pgina qurilmalar uchun ToF sensori foydalanuvchi uchun deyarli sezilmas ishlaydi, faqat sahnaning chuqurligini aniqlashni talab qiladigan funktsiyalarni qo'llab-quvvatlaydi.
Biroq, Google Play-da men 3D-skanerdan g'ayrioddiy rolda foydalanishga imkon beruvchi Night Vision deb nomlangan ajoyib dasturni topdim. Men uni o'zimga o'rnatdim Huawei P30 Pro.
Ilova real vaqt rejimida ToF sensori yozib olgan narsalarni ko'rsatadi. U inson ko'ziga ko'rinmaydigan infraqizil nurlardan foydalanganligi sababli, chuqurlik xaritasi hatto to'liq zulmatda ham aniq ko'rinadi.
Men bunday kichik sensor qanchalik katta maydonni skanerlashi mumkinligiga hayron bo'ldim. Men u bir necha o'n santimetrdan keyin o'chib ketishini kutgandim, lekin amalda siz bir zumda butun xonaning uch o'lchovli xaritasini yaratishingiz mumkinligi ma'lum bo'ldi. ToF kamerasi 4-5 metr masofadagi kichik narsalarning shaklini osongina aniqlaydi.
Farzandingizga bunday tungi ko'rish moslamasi ayniqsa yoqadi. Ishonchim komilki, u darhol sizning kvartirangiz yoki uyingizning eng qorong'u burchaklarini o'rganish uchun yuguradi.
ToF kamerasi biometrik sensor sifatida
ToF kamerasi ko'pincha infraqizil diod va matritsa yashiringan ikkita miniatyura teshiklari shaklida amalga oshiriladi. Bu erda savol tug'iladi: "Nima uchun Apple bir nechta sensorlari telefon ekranining yarmidan ko‘pini egallagan TrueDepth tizimi o‘rniga ushbu texnologiyadan foydalanishni xohlamaydimi?
Buning sababi, ehtimol, skanerlashning past sifati. Smartfonlarda ishlatiladigan ToF kameralari hozirda juda past piksellar soniga ega (240p gacha), natijada yuqori pikselli tasvirlar paydo bo'ladi.
Ko'rib turganingizdek, bunday skanerlashning tafsilotlari dasturiy ta'minot uchun yuz xususiyatlarini aniq aniqlash uchun juda kichik.
Ammo, shaxsan men hech qanday kontrendikatsiyani ko'rmayapman, unga ko'ra yuz skaneri gibrid rejimda ishlay olmadi. Nazariy jihatdan, selfi kamerasi yuz xususiyatlarini tahlil qilish va ochiq ko'zlarni aniqlash bilan bir vaqtda, ToF sensori haqiqatan ham fotosurat emas, balki ma'lum bir shakl va o'lchamdagi uch o'lchamli ob'ekt bilan ishlayotganligini tekshiradi.
Bunday skanerni aldash juda qiyin va shu bilan birga u tez, arzon va invaziv emas. Shuning uchun yaqin kelajakda bo'lsa, hayron bo'lmayman Apple keyingi avlod Face ID skanerini yaratish uchun ToF texnologiyasidan foydalanadi, shuning uchun bunday 3D yuzni tanib olish yanada keng tarqalgan.
Men buni bilib olishga muvaffaq bo'ldim Huawei P40 Pro-da xuddi shunday ToF sensori o'rnatilgan bo'lib, u ikkita old kamera o'rtasida joylashgan va yuzni qulfdan chiqarish jarayonida ishtirok etadi. Nega yuzma-yuz qulfni ochish yoniq ekan, men hali ham hayronman Huawei P40 Pro o‘zidan oldingi P30 Pro’dan ancha tezroq. Qolaversa, yangi flagmanni surat yordamida aldash, albatta, mumkin emas. Faqat men tomonidan tekshirildi.
Mobil kino ijodkorlari uchun kelajakdagi ilovalar
Video suratga olish uchun smartfonidan foydalanadigan har bir kishi, agar 3D ToF texnologiyasi fonga sayoz maydon qo'shish uchun ishlatilishi mumkin bo'lsa, juda qiziqadi. Ayniqsa, jarayonni post-ishlab chiqarishga o'tkazish mumkin bo'lsa, chunki u ko'proq moslashuvchanlikni ta'minlaydi.
Bundan tashqari, ToF imkoniyatlari o'z videolariga kompyuter effektlarini qo'shadiganlar uchun potentsial qiziqish uyg'otadi. Misol uchun, videodagi harakatni kuzatishda ob'ektga iloji boricha aniqroq e'tibor qaratish yaxshiroqdir. 3D xaritadan foydalanish fokusdagi hamma narsani suratga olishimizga imkon beradi va kerak bo'lganda kerakli fon xiralashtirish va maxsus effektlarni qo'shishga imkon beradi.
Bu mening taxminim, lekin 3D skanerlash, albatta, videoga olish jarayonini yaxshilash uchun katta salohiyatga ega. Bu zamonaviy kino tomonidan allaqachon tasdiqlangan va umid qilamanki, tez orada iste'molchi segmentida paydo bo'ladi.
Videoni suratga olishda ushbu funktsiyalar smartfon kameralarida hali mavjud emasligi sababi, ehtimol, ishlov berish quvvatini oshirish zarurati bilan bog'liq. Sinovlar shuni isbotladiki, smartfonlar ToF sensoridan foydalanganda qiziydi. Va ularda faol sovutish yo'qligi sababli, bu biroz muammo bo'lishi mumkin.
Ammo mobil protsessorlarning quvvati ortib borishi bilan, menimcha, ToF kameralari foto va video ilovalarda kengroq qo‘llaniladi.
Bir narsani aniq aytish mumkin - ToF katta salohiyatga ega
Smartfonning o'ta aniq masofani o'lchash moslamasi yoki tungi ko'rish moslamasi sifatida ishlashining o'zi men boshqa hech qachon ToF sensori bo'lmagan telefon sotib olmayman degan ma'noni anglatadi. Bu so'nggi yillardagi eng qiziqarli texnologiyalardan biri bo'lib, u faqat sayohatning boshida.
Ajablanarlisi shundaki, bunday kichik sensor juda ko'p ish qila oladi. Men ishlab chiqaruvchilar va dastur ishlab chiquvchilari uning imkoniyatlaridan foydalanishda davom etishlarini bilaman. Ishonchim komilki, biz ToF kamerasining yangi ilovalari haqida bir necha bor eshitamiz. Va endi bu smartfon kameralarining asosiy to'plamiga keraksiz qo'shimcha deb kim aytadi?
qiziqarli ma'lumotlar