3D結構光還未在手機上普及 TOF又來(lái)了

　　TOF，聽(tīng)說(shuō)過(guò)嗎?

　　一年前，iPhone X發(fā)布前夕，業(yè)界傳出了“全新iPhone會(huì )用上3D傳感器和深度攝像頭”的消息。

　　在這則傳聞中，當時(shí)還沒(méi)有發(fā)布的iPhone X可以通過(guò)深度攝像頭實(shí)現AR建模，3D換裝等功能。

　　但實(shí)際上，正式發(fā)布的iPhone X并沒(méi)有通過(guò)深度攝像頭實(shí)現AR功能，甚至與深度相關(guān)的功能——比如面部識別和 Animoji——也僅限于前置攝像頭。

　　這一切的根源不難理解，皆因iPhone X所搭載的3D結構光模塊。

　　3D結構光的“近”

　　3D結構光本身是優(yōu)點(diǎn)頗多的，精度高、功耗低、全天候、環(huán)境適應性好，非常適合用作人臉識別、支付，以及對自拍美顏進(jìn)行細節補充。所以，在iPhone X搭載這項技術(shù)后，有的Android旗艦也開(kāi)始搭載這項技術(shù)。OPPO Find X就是Android陣營(yíng)的3D結構光代表。

　　只不過(guò)，正如上文所說(shuō)的那樣，3D結構光目前的用途略局限，而且僅限于前置攝像頭。

　　這都和原理有關(guān)。

　　以散斑結構光為基礎原理的3D結構光，發(fā)射衍射光斑到物體上，傳感器接收到發(fā)生形變的光斑，從而根據光斑形變的量來(lái)判斷深度信息。它所發(fā)射的衍射光斑在一定距離外能量密度會(huì )降低，所以不適用于遠距離的深度信息采集。

　　3D結構光的工作距離范圍很短，僅0.2m-1.2m。這讓設想中的“AR應用、3D建?！钡裙δ茈y以實(shí)現。需要長(cháng)距離信息的后置攝像頭也與3D結構光無(wú)緣。

　　TOF的“遠”

　　實(shí)際上，在iPhone X相關(guān)傳聞出現的時(shí)候，TOF就是一個(gè)和3D結構光并行出現的詞。

　　TOF，Time of Flight，直譯為飛行時(shí)間。其具體原理是通過(guò)給被測目標連續發(fā)送光信號，然后在傳感器端接收從被測目標返回的光信號，再通過(guò)計算發(fā)射和接收光信號的往返飛行時(shí)間來(lái)得到被測目標的距離。

　　這是一段技術(shù)門(mén)檻略高的闡述，大部分用戶(hù)只要明白：和3D結構光一樣，TOF是一個(gè)用以補充圖像Z軸深度信息的技術(shù)。

　　不過(guò)，和3D結構光不同的是，TOF技術(shù)是發(fā)射的不是散斑，而是面光源，所以在一定距離內，TOF的光信息不會(huì )出現大量的衰減，同時(shí)TOF感光元件的單位像素非常大，為10μm，對于光的采集有足夠的保障，理論上只要提高發(fā)射端的功率，TOF的使用距離會(huì )非常遠。一般情況下，TOF的工作距離范圍是0.4m-5m。因此整體上來(lái)看，TOF更適合用在后置攝像頭上。

　　為什么搭載TOF的終端還沒(méi)有被量產(chǎn)?

　　3D結構光和TOF都能記錄深度信息為智能手機帶來(lái)更多交互的可能性，為什么3D結構光已經(jīng)有了普及的趨勢，而TOF還沒(méi)有量產(chǎn)的機型?

　　無(wú)他，TOF的功耗是一個(gè)大問(wèn)題。

　　此前，TOF的解決方案里，用的圖像傳感器是CCD，功耗頗高，這對于電池續航本就捉襟見(jiàn)肘的手機不啻為一個(gè)大問(wèn)題。

　　好在，索尼在2017年12月推出的IMX456QL CMOS解決了功耗問(wèn)題，其功耗僅為CCD方案的1/5～1/3。

　　并且據索尼的說(shuō)法，該傳感器結合了兩種像素技術(shù)，一是提高反射光信號讀取精度的像素技術(shù)，二是背照式CMOS影像傳感器的像素技術(shù)，從而大幅提升了光線(xiàn)收集率和測距速度。該傳感器搭載了高感光度的驅動(dòng)模式，即使遠距離也可實(shí)現高精度測距。

　　搭載TOF的手機終端即將與大家見(jiàn)面

　　索尼IMX456QL傳感器的資料提到，這款傳感器樣品到貨時(shí)間是2018年4月，預計的批量到貨時(shí)間是2018年11月。

　　所以，首發(fā)TOF的手機要等到11月之后了?

　　非也，OPPO已經(jīng)于8月6日在北京召開(kāi)了媒體溝通會(huì )，宣布OPPO下款主力產(chǎn)品將會(huì )用上采用了背照式CMOS方案的TOF技術(shù)。

　　按照他們在發(fā)布會(huì )上所表示的“溝通會(huì )不展示DEMO，技術(shù)已經(jīng)準備量產(chǎn)”的說(shuō)法，搭載TOF的新機已經(jīng)觸手可及了。