Nýlega hafa ToF myndavélar orðið órjúfanlegur hluti af myndavélasetti nútíma flaggskipssnjallsíma. En hvernig virka þau, hvers vegna er þörf á þeim og hvar er hægt að nota þau?
„Þeir eru það, svo sé,“ munu flestir notendur segja. Staðreyndin er sú að mjög litlar upplýsingar eru birtar um ToF skynjara. Nema blaðamenn mínir, og ekki allir, og jafnvel sérhæfðir sérfræðingar, geti skýrt þörfina fyrir þá. Við skulum gera þetta mál nokkuð skýrt. Kannski mun hluti textans innihalda mikið af hugtökum, en ég mun reyna að útskýra eins einfaldlega og mögulegt er hvað ToF myndavél er, hvar þú getur beitt hæfileikum hennar og hvernig á að sjá hana í aðgerð. Jæja, við skulum fara!
Hvað er ToF myndavél?
Manstu eftir kafbátamyndunum frá seinni heimsstyrjöldinni? Þar birtist sónarbúnaður sem notaður var til að greina óvinaskip. Tækið sendir hljóð „ping“ inn í vatnsrýmið og bíður eftir að merkið endurkastist. Sérfræðingurinn reyndi að ákvarða staðsetningu óvinakafbátsins, allt eftir tímanum sem tók fyrir hljóðbylgjuna að koma aftur.
Rétt eins og sónar mælir ToF myndavél þann tíma sem það tekur ljós að endurkasta hlut. Myndavélin notar síðan seinkunargögnin til að ákvarða fjarlægðina. Þannig skapar ToF skynjarinn þrívítt kort af heiminum.
Þess vegna eru ToF myndavélar líka stundum kallaðar „dýptarmyndavélar“. ToF myndavélin (Time of Flight) er skynjari sem getur sent frá sér einhvers konar ljós í innrauða litrófinu og skráir svo hraða endurkasts þess frá hlutnum. Skynjarinn sjálfur samanstendur af tveimur hlutum: sá fyrri er díóða sem gefur frá sér innrautt ljós og hinn er sérstakt ljósnæmt fylki.
Myndavélin mælir tímann eftir að ljósið sem endurkastast frá hlutnum skilar sér til hennar. Byggt á útreikningum sem gerðir eru með nákvæmni allt að nanósekúndu getur tækið ekki aðeins metið fjarlægð einstakra hluta frá skynjaranum nákvæmlega heldur einnig að ákvarða lögun þeirra. Að vísu er það mjög svipað sónarsónar. Aðeins í þessu tilfelli sendum við ljós til hlutarins í stað hljóðs.
Skynjarar sem virka á svipaðan hátt eru einnig notaðir í sjálfstýrðum bílum eða jafnvel geimkönnunum sem smíðaðir eru af NASA. Framsækin smæðing og tiltölulega lágur framleiðslukostnaður þýðir að þessi tækni gæti verið í vasa þínum í dag. Staðreyndin er sú að ToF skynjarar eru nú þegar í mörgum efstu snjallsímum. Hér eru nokkur farsímatæki búin ToF myndavélum:
- Samsung Galaxy S10 5G
- Samsung Galaxy Athugasemd 10 +
- Samsung Galaxy S20 +
- Samsung Galaxy S20Ultra 5G
- LG G8 Thin Q
- OPPO RX17 Pro
- Heiðraða Skoða 20
- Huawei P30 Pro
- Huawei Mate 30 Pro
- Huawei P40 Pro
- OPPO Reno
- Sony Xperia XZ4
Ég er viss um að á hverju ári mun þessi listi aðeins stækka, því möguleikar þessa skynjara eru einfaldlega miklir. Kannski mun Google fljótlega líka setja upp slíka myndavél í Pixels sínum. Það er líka von að og Apple mun veita ToF skynjaranum eftirtekt og stuðla að mikilli útbreiðslu þessarar tækni, auk þess að nýta möguleika hennar til fulls. Það er ekki fyrir ekkert sem svipaður skynjari birtist í nýja iPad Pro.
Jæja, kenningin er skýr, nú skulum við skoða nánar hverju ToF myndavélin er fær um í reynd. Það ætti að skilja að þú getur ekki einfaldlega tekið og kveikt á þessum skynjara, en þú getur samt notað hann í sumum forritum, jafnvel þegar þú tekur myndir með myndavél.
Hvernig er hægt að nota ToF myndavél?
Við mælum fjarlægðina
Á sumum snjallsímum Samsung (þar á meðal Note10+, S20+ og S20 Ultra) og Huawei (þar á meðal P30 Pro, Mate 30 Pro, Huawei P40 Pro) geturðu sett upp fjarlægðarmælingarforrit sem heitir Measure.
Allt virkar einfaldlega og með tilkomumikilli nákvæmni. Sem hluti af prófunum mældi ég með þessu forriti og snjallsíma Samsung Galaxy S20 Ultra lengd, breidd og ská sjónvarpsskjásins þíns og síminn gaf stærðina í næsta sentímetra.
Bakgrunns óskýr þegar mynd er tekin
Eitt forrit fyrir 3D flutningskerfi gæti verið að búa til stafræna dýptarskerpu svo þú getir bætt óskýrum bakgrunni við myndirnar þínar eða myndbönd. Þetta virkar aðeins fyrir myndir eins og er, ekki myndbönd. Aðgerðin gerir okkur einnig kleift að losa okkur við óþarfa hluti sem komust inn í rammann eða bakgrunn sem spillir myndinni.
Að auki, í sumum símum, styður ToF skynjarinn sjálfvirkan fókus eða gerir þér kleift að gera bakgrunninn óskýrari í andlitsmynd. Í stuttu máli, það hjálpar þér að taka betri selfies til að gleðja fylgjendur þína, eins og í Instagram.
Hreyfingarmæling
LG G8 ThinQ snjallsíminn er með ToF-skynjara sem er staðsettur á framhliðinni sem er meðal annars notaður til að greina bendingar sem gerðar eru í geimnum. Ég vil eiginlega ekki tala um möguleikana á því að nota svona bendingar, það er betra að sjá það sjálfur.
Google Play hefur einnig nokkra hreyfileiki svipaða þeim sem stjórnandinn styður Microsoft Kinect.
Gerð þrívíddarlíkana og aukinn veruleika
Það er endalaust hægt að tala um möguleikann á því að búa til þrívíddarlíkön með hjálp ToF myndavélar. Nú þegar geturðu notað selfie myndir frá mismunandi sjónarhornum til að búa til líkan af andlitinu þínu og jafnvel prentað það ef þú ert með þrívíddarprentara við höndina. Auðvitað mun einhver segja að þetta séu bara leikir og skemmtun. En það er vel mögulegt að í framtíðinni verði ToF myndavélar notaðar til að búa til varahluti fyrir bíla eða önnur tæki.
Sýndarveruleiki og aukinn veruleiki bankar stöðugt að dyrum okkar. Leikir með stuðningi við aukinn veruleika birtast í auknum mæli í snjallsímum á Android og iOS. Það er spennandi, fræðandi og gerir þér kleift að eyða tíma þínum með ávinningi. Sérstaklega á Play Market geturðu nú þegar fundið mikinn fjölda forrita og leikja með stuðningi fyrir Google ARCore vettvang. Það er nóg að hlaða niður og setja upp Google Play Services fyrir AR forritið og slíkir leikir og forrit verða aðgengileg þér í auknum veruleika. Bara að nota ToF myndavélina gefur þér tækifæri til að njóta fullkomlega áhrifa aukins veruleika.
Aftur á móti í nýju Apple iPad Pro dýptarskynjarinn er ábyrgur fyrir nákvæmari yfirborði sýndarhluta á myndinni frá myndavélinni í auknum veruleikastillingu.
Snjallsími sem nætursjónartæki?
Eins og er, fyrir flest tæki, virkar ToF skynjarinn nánast ómerkjanlega fyrir notandann og styður aðeins aðgerðir sem krefjast þess að ákvarða dýpt atriðisins.
Hins vegar, í Google Play fann ég frábært forrit sem heitir Night Vision, sem gerir þér kleift að nota 3D skannann í óvenjulegu hlutverki. Ég setti það upp á minn Huawei P30 Pro.
Forritið sýnir í rauntíma það sem ToF skynjarinn fangar. Vegna þess að það notar innrautt ljós, sem er ósýnilegt mannsauga, er dýptarkortið greinilega sýnilegt jafnvel í algjöru myrkri.
Það kom mér á óvart hversu stórt svæði svo lítill skynjari getur skannað. Ég bjóst við að það myndi tæmast eftir nokkra tugi sentímetra, en í reynd kom í ljós að hægt er að búa til þrívítt kort af öllu herberginu á augabragði. ToF myndavélin greinir auðveldlega lögun lítilla hluta í 4-5 metra fjarlægð.
Barnið þitt mun sérstaklega hafa gaman af slíku nætursjónartæki. Ég er viss um að hún mun strax hlaupa til að kanna myrkustu hornin á íbúðinni þinni eða húsi.
ToF myndavél sem líffræðileg tölfræðiskynjari
ToF myndavélin er oftast útfærð í formi tveggja smáhola, þar sem innrauða díóðan og fylkið eru falin. Hér vaknar spurningin: „Af hverju Apple vill ekki nota þessa tækni í stað TrueDepth kerfisins, þar sem margir skynjarar taka meira en helming breiddarinnar af skjá símans?“
Ástæðan er líklega léleg gæði skönnunarinnar. ToF myndavélar sem notaðar eru í snjallsímum eru í augnablikinu með mjög lága upplausn (allt að 240p), sem leiðir til mjög pixlaðra mynda.
Eins og þú sérð eru smáatriðin í slíkri skönnun of lítil til að hugbúnaðurinn geti greint andlitseinkenni nákvæmlega.
En persónulega sé ég engar frábendingar, samkvæmt þeim gæti andlitsskannarinn ekki virkað í blendingsham. Fræðilega séð, á sama tíma og selfie myndavélin greinir andlitsdrætti og skynjar opin augu, athugar ToF skynjarinn hvort hann sé í raun og veru að fást við þrívíðan hlut af ákveðinni lögun og stærð, en ekki mynd.
Slíkan skanni er mögulega mjög erfitt að blekkja og á sama tíma er hann fljótur, ódýr og ekki ífarandi. Svo það kæmi mér ekki á óvart ef í náinni framtíð Apple mun nota ToF tækni til að búa til næstu kynslóð Face ID skanni, þannig að þessi tegund af 3D andlitsþekking verður algengari.
Mér tókst að komast að því í Huawei P40 Pro er með svona ToF skynjara uppsettan, hann er staðsettur á milli tvöfaldrar myndavélar að framan og tekur þátt í andlitsopnunarferlinu. Og ég velti því enn fyrir mér hvers vegna opnun með andliti er á Huawei P40 Pro er miklu hraðari en forveri hans, P30 Pro. Að auki er örugglega ómögulegt að blekkja nýja flaggskipið með hjálp myndar. Bara athugað hjá mér.
Framtíðaröpp fyrir kvikmyndagerðarmenn fyrir farsíma
Allir sem nota snjallsímann sinn til að taka myndskeið munu hafa mikinn áhuga á því ef hægt er að nota 3D ToF tækni til að bæta grunnri dýptarskerpu við bakgrunninn. Sérstaklega ef hægt er að færa ferlið yfir í eftirvinnslu þar sem það veitir meiri sveigjanleika.
Einnig eru ToF möguleikar hugsanlega áhugaverðir fyrir þá sem bæta tölvubrellum við myndböndin sín. Til dæmis, þegar fylgst er með hreyfingu í myndbandi, er betra að einblína á hlutinn eins nákvæmlega og mögulegt er. Notkun þrívíddarkorts ætti að gera okkur kleift að skjóta allt í fókus og bæta síðar við nauðsynlegum bakgrunnsþoka og tæknibrellum ef þörf krefur.
Þetta eru bara vangaveltur af minni hálfu, en þrívíddarskönnun hefur vissulega mikla möguleika til að bæta myndbandstökuferlið. Þetta hefur nú þegar verið sannað í nútíma kvikmyndagerð og mun vonandi birtast í neytendaflokknum.
Ástæðan fyrir því að þessar aðgerðir eru ekki enn tiltækar í snjallsímamyndavélum þegar myndbandstökur eru teknar er líklega tengd þörfinni á auknu vinnslugetu. Prófanir hafa sýnt að snjallsímar hitna þegar ToF skynjarinn er notaður. Og þar sem þeir eru ekki með virka kælingu getur þetta verið svolítið vandamál.
En eftir því sem kraftur farsímaörgjörva eykst held ég að ToF myndavélar verði meira notaðar í ljósmynda- og myndbandsforritum.
Eitt er víst að ToF hefur mikla möguleika
Sú staðreynd að snjallsími getur virkað sem ofurnákvæmt fjarlægðarmælitæki eða nætursjónartæki þýðir að ég mun aldrei aftur kaupa síma án ToF skynjara. Þetta er ein áhugaverðasta tækni síðari ára og hún er aðeins á byrjunarreit.
Það er ótrúlegt að svona lítill skynjari geti gert svona mikið. Ég krossa fingur fyrir því að framleiðendur og forritarar munu halda áfram að vinna að því að nýta möguleika þess. Ég er viss um að við munum heyra oftar en einu sinni um ný forrit ToF myndavélarinnar. Og hver mun nú segja að þetta sé óþarfa viðbót við aðalsett snjallsímamyndavéla?
áhugaverðar upplýsingar