ToF 3D coraz bardziej popularne. I dobrze, bo to świetne rozwiązanie

Na rynek trafia coraz więcej smartfonów, które wyposażone są w sensory ToF 3D. Warto więc raz jeszcze przyjrzeć się temu, jak działa to rozwiązanie i jakie daje korzyści daje użytkownikom.

Sensor ToF 3D to jedno z rozwiązań wykorzystywanych przez producentów smartfonów do mapowania kadru. Bazuje ono na technologii time of flight, czyli pomiarze czasu jaki generowana wiązka światła potrzebuje na powrót do czujnika po odbiciu się od obiektu.

W sensorach tego typu wykorzystuje się podświetlenie LED lub laser oraz zaawansowane algorytmy, które - w oparciu o stałą prędkość światła - określają odległość od sensora do obiektów. ToF 3D umożliwia tworzenie trójwymiarowej mapy kadru o dość dużej (ok. 2 cm) dokładności

Skanery time of flight nie są w stanie zagwarantować rozdzielczości jak standardowe sensory w aparatach (2D), ale nieporównywalnie lepiej radzą sobie z rozróżnianiem planów w kadrze czy oddawaniem faktury obiektów.

Na rynku mobilnym dostępne są też inne skanery 3D, w tym rozwiązania bazujące na świetle strukturalnym (wprowadzone ostatnio w Honor Magic 2 3D), które gwarantują w teorii dokładniejsze mapy 3D kadru, ale time of flight ma też nad nimi ważną przewagę.

ToF 3D na tle innych laserowych sensorów wyróżnia się szybkością pracy. W ciągu sekundy powstaje bardzo dużo ujęć, co można wykorzystać m.in. do śledzenia ruchu obiektów znajdujących się w kadrze.

Wykorzystał to choćby Microsoft przy projektowaniu kontrolera Kinect dla konsoli Xbox One. Podobne rozwiązanie na rynku mobilnym już w 2018 roku wprowadziła firma OPPO w modelu RX17 Pro, który ma potrójny aparat z sensorem ToF 3D.

Sensor time of flight bazuje do tego na technologii, która jest stosunkowo łatwa w implementacji. Rozwiązanie to jest więc sporo tańsze niż skaner TrueDepth z iPhone'ów - oparty jest na rzutowaniu siatki na powierzchni obiektów, przez co wymaga rozbudowanego systemu kamer i czujników.

Skanery ToF 3D to bardzo uniwersalne rozwiązania, które mogą być stosowane jako wsparcie dla głównego aparatu, ale sprawdzą się dobrze również w parze z przednimi modułami. Dzięki nim można opracować sensor, który będzie:

• o wiele dokładnie wykrywał głębię, co przełoży się na bardziej precyzyjne rozpoznawanie planów i nakładanie naturalnie wyglądającego efektu rozmycia;
• mapował kadru w 3D, co wykorzystać można do tworzenia modeli 3D obiektów lub dokładniejszego rozpoznawania twarzy w systemach zabezpieczających dostęp do telefonu;
• śledził ruch obiektów w kadrze, co dotyczy nie tylko przesuwania się całego obiektu, ale i jego części (np. rozpoznawanie gestów wykonywanych rękami).

Ostatecznie to od producentów smartfonów zależy, jak duże możliwości rozwiązania ToF 3D zostaną wykorzystane. Pisząc jaśniej - każda firma może opracować własne rozwiązanie tego typu, które przygotowane będzie z myślą o określonych funkcjach smartfonów.

Swoją wizję ToF zaprezentowały już takie firmy jak:

• vivo i OPPO (z grupy BBK Electronics) w głównych aparatach modeli NEX Dual Screen Edition i wspomnianym R17 Pro, gdzie służy głównie do wykrywania głębi i modelowania 3D;
• Huawei w głównym aparacie Honora View 20, gdzie służy głównie do bardziej precyzyjnego wykrywania głębi;
• LG w przednim aparacie modelu G8 ThinQ, gdzie służy do wykrywania głębi, skanowania twarzy i dłoni oraz rozpoznawania gestów, które umożliwiają bezdotykową obsługę smartfonu.

Własne rozwiązanie ToF 3D o wdzięcznej nazwie DeepSense opracowała również firma Sony, ale na jego pojawienie się na rynku mobilnym trzeba jeszcze poczekać.

Oczywiście, do tego grona w niedalekiej przyszłości dołączą kolejni producenci, a wraz z upowszechnianiem się tej technologii na rynku powinno pojawiać się więcej aplikacji, które umożliwią pełniejsze wykorzystanie potencjału sensorów ToF.