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没有这枚镜头加持,新机都不好意思自称年度旗舰

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没有这枚镜头加持,新机都不好意思自称年度旗舰


旗舰手机,顾名思义是手机厂商产品线中地位最高、配置最强的产品,是品牌的门面和招牌,是大多数消费者渴望拥有的顶尖产品。时间来到2020年,我们见到智能手机行业再次出现了诸多的技术革新,今年的旗舰手机相比从前又有了一些变化。


2020年的旗舰手机该是怎样?相信这是大多数数码爱好者们最热衷于想象的场景。我们认为,能够被称得上是“旗舰手机”的产品都应该要有一些共通点,例如在外观设计、功能配备、硬件配置这些方面都要达到一个比较高的水准。


随着Galaxy S20和小米10的发布,全球市场开始迎来了5G旗舰新机潮。从中可以看出,今年的旗舰手机,摄像头依然是升级重点,譬如小米10的一亿像素和Galaxy S20 Ultra的一百倍变焦。


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不出意外的话,即将到来的华为P40和OPPO Find X2也都会采用索尼的新CMOS(支持全像素对焦技术),势必会掀起一波新的“影像大战”。

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而在这些轰轰烈烈的参数风暴之外,一个新的技术正在崛起:ToF。


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 ToF究竟是什么 


实际上,ToF这个词我们已经听了得有两年。


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早在2018年,我们就见识到了ToF,OPPO R17 Pro和vivo NEX双屏版都搭载了ToF影像系统,而到了2019年,华为、三星等旗舰也上马了ToF。


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那ToF究竟是什么?


ToF,全名“Time-of-Flight”(飞行时间测距法),是3D深度摄像头的其中一种方案。


而除了ToF之外,我们常见的3D深度摄像方案还有两种:双目测距和结构光测距。


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 “奢侈”的双目测距 


双目测距的原理很好理解:请诸位来做一个实验,两臂向前伸直,同时双手食指对指,在睁开双眼的时候,我们很轻易就能让两指指尖相碰;然而在闭上一只眼睛的时候,我们往往就无法做到指尖相碰。


这就是“双目效应”,因为人的双眼就是为了在不同的视角观察物体,并在大脑中将两个图像信息结合,生成三维图像(距离感)的原理。


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而双目测距也是如此,两个摄像头(Stereo Camera)拍摄同一物体,因为摄像头之间的空隙,理论上就可以构建出一个物体的三维模型。


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只要知道两个摄像头之间的距离,计算偏角,就可以得出物体到摄像头的距离。


但与此同时,双目摄像头带来的计算量将会陡然升高,并且,两个摄像头的间距一定要越大越好,否则达不到最佳效果。


曾经,Google尝试过在手机上使用双摄构建深度图像,推出了Project Tango。


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在工程机上,它是这样子的:


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在这款工程机上,Google内嵌了英特尔的RealSense ZR300模组,包括1个红外双目传感器,1个1080P的RGB传感器,1个鱼眼镜头,1个红外激光发射器,加上1个闪光灯。


而谷歌宣称,它在功能上也很强大:支持感知测绘,三维场景建模,运动跟踪,以及AR技术等,是Project Tango的集大成者。


然而,为了实现“双目测距”,谷歌的左右摄像头岔开了一个手机的高度,这在消费级手机上是根本不可能实现的。


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而除了对距离有要求外,双摄像头带来的最直接的结果就是运算量的提高,同时,它在低光环境下运行不佳,无法在夜间使用。


所以,目前的双目测距,主要还是在不担心运算性能性能和距离的高端汽车上使用。


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 曾“高精尖”的结构光 


而在2017年,苹果公司带来了他们的深度构思:结构光。


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和双目测距相比,结构光只需要一个激光发射器和一颗摄像头进行接收。


结构光采用的是“形变”原理,当光打到物体表面时候,势必会因为物体表面的凹凸不平导致投影偏移。摄像头可以记录并进行分析,产生深度图像。


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而在iPhone X上,苹果将这项技术放到了人脸识别中,由于投放的是点阵,夜间也可以很好地工作,同时距离要求相比双目摄像低很多。


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在iPhone X推出的一年后,OPPO Find X,小米8探索版均搭载了结构光模组。


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然而,在2020年的今天,“结构光”已然不吃香。


为了保证识别精度,点阵投影器和接收器需要保留一定的距离,iPhone X 上的 3D 结构光就需要 25 毫米左右,“大刘海”始终不美观。


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其次,结构光不抗强光,白天投射出来的激光点阵,很容易被强自然光淹没。


并且,当物体距离相机较远时,物体上投射到的图像或光点越大,精度也越差,所以,结构光近距离体验占优,但无法在远距离上发挥优势(大多在1米内)。


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 “互补”的ToF 


而ToF开始受到人们亲睐,也受益于小模组。


和结构光投射点阵不同的是,ToF投射的是一整个面,根据红外线的反射时间来计算深度信息,所以,发射器与摄像头越近,精度就越高。


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并且,ToF的测量范围达数米,并且不容易被强光所影响。


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所以,我们可以看到,部分厂商不仅在后置镜头上安装了ToF,前置摄像头上也上了ToF,作为人脸识别的支持硬件。


而一向固执的苹果也动了心,根据目前的情报,今年的新iPhone将会在后置摄像头上上马ToF模组。


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但是,尽管ToF体积小巧,测量范围远,但它也有着自己的缺点。


最致命的就是分辨率低,目前手机结构光方案可以支持1280*800的分辨率,而TOF目前主流的分辨率为240*180。


并且,ToF的模组尽管小巧,但其复杂程度一点都不逊于结构光(内部走线和外部封装都有要求),发热量也不小。


并且,TOF使用的红外传感器也比比结构光贵很多。而我们前文讲到,部分厂商将ToF技术用到了人脸识别上,而为了解决分辨率问题,厂商只能再加一个红外传感器,来感知人脸,进行解锁支付。


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 ToF和结构光之争:各取所需 


事实上,ToF和结构光各有千秋:结构光适合距离短的精密识别,而ToF适合大范围的场景识别,前摄用结构光,后摄ToF,才是最理想的方案。


只不过,在目前“深度信息”的玩法还没被摸透,厂商都在相对保守的场景需求之下进行开发。而除了苹果之外,如今也很少有人去用“刘海”来面部解锁,屏下指纹它不香吗?


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如果说安卓后摄ToF还没有找到合适的落地场景的话,那么苹果的结构光也是如此。模组大小迟迟降不下来,也无法做屏下处理,让iPhone的“颜值”毫无竞争力。


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说到底,这还是一个“技术概念大于技术落地”的时代。


可以预见,今年安卓旗舰,依旧会秉着“人无我有”的精神,在ToF的玩法上多下功夫。


而“我全都要”的苹果,可能就比较难受了。



本文编辑:Witkey
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ToF你一共用了几次?

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《没有这枚镜头加持,新机都不好意思自称年度旗舰》原文地址:
http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MTg5NTU0MQ==&mid=2653824356&idx=2&sn=e9180500f64152f1f0fe6714c82a5211&chksm=bd741ffe8a0396e8b0da45ae01e13231a8ca212af0d45e9d9237ca189c929f1ca4f346df26f0
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