Time-of-Flight érzékelő - áttörés a 3D szkennelésben?
Habár a Time-of-Flight (ToF) elvét már régóta alkalmazzák a 3D módszerek esetében, manapság egyre több mobiltelefon tulajdonos ismerkedik meg vele a minőségi kamerák kapcsán. Mit rejt a 3D adatgyűjtés innovatív módszere és milyen újdonságokat rejt az okos készülékek világában?
Mi az a Time-of-Flight (ToF) érzékelő?
A Time-of-Flight érzékelő fénysugarakkal vagy ultrahanggal méri meg az érzékelő és a látósugarába eső tárgyak közötti távolságot. A fénysugarakat gyakrabban alkalmazzák ennél a mérési módszernél, hiszen nagyobb sebességet és szélesebb átviteli tartományt kínál az ultrahanghoz képest. A spektrum infravörös részét kihasználva csökkenthető a zajszint, így könnyebben különválasztható a fénysugár a normál napfénytől.
A Time-of-Flight érzékelőt számos területen alkalmazzák rengeteg felhasználási célra. Szkenneli a tárgyakat, navigálhatsz vele egy épületen belül, felismeri a tárgyakat, megkülönbözteti a különböző gesztusokat a 3D vizualizáció és a kiterjesztett valóság esetén, sőt, real-time módban még a digitális fotókat is szerkesztheted segítségével. Tehát a Time-of-Flight érzékelőt nem csak az IoT eszközökben és drónokban alkalmazzák előszeretettel, hanem az okostelefonokban is.
Hogyan működik a Time-of-Flight érzékelő?
A Time-of-Flight érzékelő olyan jeleket küld, amely az érzékelő látótávolságán belül visszapattan a tárgyakról, majd innen visszatér az érzékelő vevőegységéhez. Pixelenként hasonlítja össze a jel elküldésének és fogadásának idejét, pontosabban azt, hogy az érzékelőtől elküldött és visszaért jel távolsága milyen specifikus értéknek felel meg. A mozgó készülékek esetében rengeteg ilyen jelről van tudomásunk. Ezek közül sok érzékelő képes alvó üzemmódban energiahatékony működésre.
A távolság kiszámítása a fenti képlet alapján történik.
Time-of-Flight a fotók javításához
A Time-of-Flight érzékelő kulcsfontosságú a mobiltelefonnal készített képek minőségének finomításában. Mivel minden egyes Pixel távolságát nagyon precízen méri az érzékelőhöz viszonyítva, a háttérmosott hatás még jobb lehet. A túlzottan finomhangolt szoftvereknek továbbra is szükségük lesz erre a funkcióra, megfelelően hasznosíthatják az érzékelő adatait. Éppen ezért jelen pillanatban minden az egyes telefonok termékein múlik.
Ezen a képen az alanyok távolságát színkóddal jelölték.
Miben különbözik a többi 3D technológiától?
Más 3D szkennelési módszerekkel ellentétben, mint például a sztereó szkennelés vagy a strukturált fény, a Time-of-Flight érzékelő maximum 160 képkockasebesség értékkel valós időben biztosítja az alkalmazhatóságot. Ezen felül ez a technológia meglehetősen olcsó és nem bonyolult a feldolgozása sem. Az összes 3D módszer közül ez kínálja a legjobb felbontást is.
Mobiltelefonok ToF érzékelővel
A ToF nem egy forradalmi újdonság, ugyanis ezzel az érzékelővel már elég régóta kísérleteznek. Ez az érzékelő található például a Microsoft második generációs Kinect mozgásérzékelőjében is. Továbbá gyakran alkalmazzák a Föld felszínének LIDAR szkenneléséhez drónok és önmagukat irányító járművek esetében.
A Föld felszínének LIDAR szkennelési eredménye.
Nemrégiben a ToF kamerák fokozatosan kerültek bele egyre több mobilkészülék felszereltségébe azzal a céllal, hogy jelentős mértékben javítsák az elkészült képeket vagy a kiterjesztett valóságot. Már arról is hallhattunk feltételezéseket, hogy a ToF esetleg az iPhone készülékekbe is bekerül. Jelenleg nem kevés mobiltelefonban kevés mobiltelefonban található meg a Time-of-Flight érzékelő, az alábbiakban megtekintheted az egyes modelleket:
- Honor View
- Huawei P30
- Samsung Galaxy S10 5G
- Oppo RX17 Pro
- LG G8 ThinQ
A Honor P30 Pro a Time-of-Flight érzékelőt és a Leica kamerát kombinálja.
A Time-of-Flight (ToF) érzékelőt akkor alkalmazzák, amikor szükség van egy tárgy távolságának vagy mélységének precíz megmérésére. Emellett az okostelefonokban is egyre inkább elterjedt kiegészítő, hozzájárul a fotók össz-élményének javításához vagy a virtuális illetve kiterjesztett valóság használatához is. A jövőben biztosan sokat hallunk majd a ToF érzékelő felől.
