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解密iPhone12配备的ToF 3D传感器

2020-03-23
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摘要 和目前iPhoneFaceID使用的镜头相比,ToF的功耗更低,识别速度更快,最关键的是成本也会变低。

  iPhone12独享ToF3D传感器

  最近有报道称,苹果的iPhone12智能手机系列将在背面配备“面向世界的”3D相机。如果为真,这将是苹果的第一次。但是,现在有一份新报告指出,并非该系列中的所有iPhone都将具有此功能。只有传闻中的iPhone12Pro和iPhone12ProMax用户才能使用这些飞行时间或ToF3D相机。证据来自泄漏的iOS14代码。该代码还揭示了代号为“d5x”的新iPhone12系列。据报道,iPhone11系列的代号为“d4x”。

  假定iPhone12Pro和12ProMax将在背面的ToF3D传感器旁边配备一个广角镜,一个超广角镜和一个远摄镜。ToF传感器的添加可能会带来新的,看起来更自然的增强现实功能。据9to5Mac报道,苹果似乎正在为iOS14开发新的AR应用程序,这与上述信息相吻合,因为iPhone12系列将是第一个随iOS14最终版本一起发布的应用程序。


  ToF3D传感器可能包括一台红外投影仪,该投影仪类似于iPhoneX及更高型号的前置TrueDepth相机中使用的红外投影仪。尽管iPhone已经具有Measure应用程序,但在应用程序内部集成ToF传感器可能会带来更好,更准确的测量结果。

  谣言和漏洞表明,iPhone12智能手机配备了ToF3D传感器。下面我们一起来详细了解下ToF3D传感器。

  什么是ToF 3D传感器?

  ToF是TimeofFlight的简写,直译为飞行时间的意思。所谓飞行时间法3D成像,是通过给目标连续发送光脉冲,然后用传感器接收从物体返回的光,通过探测光脉冲的飞行(往返)时间来得到目标物距离。

  根据ToF的特点,内置ToF立体深感镜头的手机就可以构建3D立体图,捕捉物体的动作等等。所以也就可以实现3D人脸识别解锁、体感游戏等功能。

  iPhone12搭载ToF传感器有什么作用?

  ToF传感器会为iPhone带来全新AR体验。苹果还会推出专门的AR应用,增强可玩性。拍照方面也会带来更多的创意玩法,比如实现先拍照后对焦。

  和目前iPhoneFaceID使用的镜头相比,ToF的功耗更低,识别速度更快,最关键的是成本也会变低。

  ToF的作用并不是为了提高拍照效果,从其他品牌目前发布的ToF镜头机型来看,可实现的功能非常多,例如配合屏幕更大的电视,然后借助手机实时捕捉用户动作,在家就可以玩真人版的滑雪、网球、健身游戏,可玩性还是很高的。


  ToF技术驱动3D成像市场蓬勃发展

  知名行研机构YoleDéveloppement最新发布的《3DImagingandSensing2020》报告预测,ToF3D成像和传感产业在未来五年将有爆发式增长,其在2019年的市场收入为6.46亿美元,预计到2025年将达到42亿美元,年复合增长率高达36.8%。

  市场增长主要源自智能手机中3D摄像头的日益普及,以及汽车产业对ToF传感器需求的增长。

  2019年越来越多的智能手机厂商选择在旗舰机中使用ToF摄像头,促进了3D成像和传感技术在智能手机行业的落地与发展。Yole更是预测ToF的市场收入会在2021年超过结构光,5年内将有过6亿部智能手机装配ToF传感器。


  主流手机3D成像技术应用图谱(图源:Yole)

  此外,3D机器视觉系统在航空航天、国防、消费电子、医疗保健以及工业4.0等领域的应用越来越广,也为ToF传感器的市场增长提供了重大机遇。

  3D摄像头中ToF传感器的应用,将助推AR/VR应用领域ToF传感器的市场增长。汽车领域逐渐普及的AR抬头显示(HUD)功能可以提供舒适且安全的驾驶体验。驾驶员可以通过基于AR的HUD查看投影在显示屏上的虚拟信息。高级驾驶辅助系统(ADAS)可以利用基于AR的HUD显示视觉警报。汽车产业对ARHUD及投影的需求不断增长,推动了ToF传感器市场的增长。

  同样,VR系统也正越来越多地用于娱乐、教育、医疗和工业领域。VR可以帮助用户在虚拟空间中模拟复杂的任务。通过在VR设备中利用ToF传感器测量到物体的距离,用户可以通过复杂而准确的位置/运动检测,更轻松地在虚拟空间中获得逼真的体验。

  TOF传感器市场的主要厂商

  目前,ToF传感器市场的领导厂商主要有:德州仪器(TexasInstruments)、意法半导体(STMicroelectronics)、英飞凌(InfineonTechnologies)、pmdTechnologies、松下(Panasonic)、TeledyneTechnologies、基恩士(Keyence)、夏普(Sharp)、索尼(Sony)、迈来芯(Melexis)、瑷镨瑞思(ESPROS)、艾迈斯半导体(ams)等。

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枭枭

集成电路设计行业资深记者,新利18国际娱乐专栏编辑。

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