Крім звичайних камер, деякі флагманські смартфони обладнані додатковими сенсорами для вимірювання відстані та глибини сцени. Найпоширеніші з них — LiDAR і ToF-сенсори, і хоча обидва вирішують схожу задачу, працюють вони по-різному.
Принцип роботи ToF-сенсора
ToF (Time of Flight — «час польоту») вимірює відстань до об’єктів, випромінюючи інфрачервоне світло і вимірюючи, скільки часу знадобилося світлу, щоб долетіти до об’єкта та повернутися назад. Знаючи швидкість світла, легко порахувати відстань для кожної точки, куди долетів промінь.
Звичайні ToF-сенсори в смартфонах зазвичай випромінюють широкий потік світла одразу на всю сцену й аналізують результат камерою, чутливою до інфрачервоного спектра.
Принцип роботи LiDAR
LiDAR (Light Detection and Ranging) — це, по суті, більш просунута й точна реалізація тієї ж ідеї «час польоту», але з ключовою відмінністю: замість одного широкого потоку світла LiDAR використовує масив лазерних променів, які сканують сцену послідовно точка за точкою, будуючи детальну тривимірну карту глибини.
Завдяки скануванню окремими точками LiDAR дає суттєво точнішу й детальнішу карту глибини сцени порівняно зі звичайним ToF-сенсором, особливо на більших відстанях і в складних умовах освітлення.
Де це застосовується на практиці
Автофокус у складних умовах. LiDAR та ToF допомагають камері швидше й точніше фокусуватися, особливо вночі чи в темряві, коли звичайному контрастному автофокусу бракує деталей для аналізу.
Портретний режим і розмиття фону. Точна карта глибини дозволяє алгоритму краще відділити об’єкт зйомки від фону, зменшуючи типові артефакти розмиття навколо країв волосся чи дрібних деталей.
Доповнена реальність (AR). Додатки доповненої реальності — від вимірювання предметів у кімнаті до розміщення віртуальних об’єктів у просторі — суттєво виграють від точної карти глибини сцени в реальному часі, яку дає саме LiDAR.
3D-сканування об’єктів і приміщень. Деякі застосунки використовують LiDAR для створення тривимірних моделей кімнат чи предметів безпосередньо з телефона — від оцінки ремонту до створення 3D-моделей для друку.
Чи потрібен LiDAR звичайному користувачу
Для базових щоденних сценаріїв — звичайне фото, месенджери, соцмережі — різниця між наявністю LiDAR і його відсутністю практично непомітна: сучасні алгоритми обробки зображень і без нього непогано справляються з автофокусом і портретним режимом на основі лише звичайних камер.
LiDAR стає відчутно кориснішим у конкретних сценаріях: активне використання AR-застосунків, вимірювання простору, 3D-сканування чи професійна робота з фото й відео, де точна карта глибини безпосередньо впливає на якість результату.
Підсумок
ToF і LiDAR вирішують схожу задачу — вимірювання відстані й побудову карти глибини сцени — але LiDAR робить це точніше й детальніше завдяки скануванню окремими лазерними точками, а не одним широким потоком світла. Для більшості людей це радше приємний бонус, ніж критична необхідність, і вибирати телефон виключно через наявність LiDAR варто лише за наявності конкретного сценарію використання, де ця точність дійсно потрібна.