苹果iPhone 12系列手机已经正式开售了,新的iPhone 12系列全系标配5nm制程的A14处理器,支持5G网络,具备XDR显示屏幕,整体素质提升一大截。给人感觉不再是往年缩水版+旗舰的思路,而是旗舰+旗舰Pro的理念。

作为旗舰Pro,iPhone 12 Pro两款手机都加入了LiDAR(激光雷达扫描仪),可以提供更强的对焦和AR能力,黑多人将之称为黑科技。但从技术角度看,苹果的LiDAR和安卓旗舰中常见的Tof镜头原理一致,甚至可以说LiDAR就是Tof镜头的一种。那么苹果LiDAR和安卓手机常用的Tof镜头相比区别在哪,优势在哪呢,一起来看看。

什么是ToF

首先我们先来了解下什么是ToF,某度百科的解释TOF是Time of flight的简写,直译为飞行时间的意思。飞行时间技术在广义上可理解为通过测量物体、粒子或波在固定介质中飞越一定距离所耗费时间(介质/距离/时间均为已知或可测量),从而进一步理解离子或媒介某些性质的技术。

实际应用中,就是发射光信号,通过测量光信号飞行到物体的时间来测量物体的距离,进而知道画面里每一个物体的距离,从而实现深度图。

听起来有点乱,简单翻译一下,大家上物理课的时候,听说过蝙蝠通过声波测量距离,大致就是蝙蝠发出声波,通过声波回音的计算距离。

ToF运用相似原理,只不过将声波转换为光线信号,发射端会发射光线信号,接收端通过接受光线相位差或时间差来计算深度信息,生成深度图(公式S=VT/2)。

同为Tof区别在哪

安卓手机中的ToF镜头是ToF技术的一种应用,苹果的LiDAR同样也是,既然是师出同门,难道LiDAR是苹果的营销套路吗?

这倒不是,因为苹果LiDAR和安卓手机的Tof镜头工作原理是有区别的,分别代表了d-Tof和i-ToF。

苹果LiDAR采用的d-Tof即direct ToF(直接飞行时间),原理就和上文说的一样,发射端发射光束(这里是激光),照射物体,接收器通过时间差来计算物体距离(公式相当简单S=VT/2),生成深度图。

安卓手机采用的i-ToF即indirect ToF,通过传感器在不同时间窗口采集到能量值的比例关系,解析出信号相位,间接测量发射信号和接收信号的

时间差,进而得到深度。

手机发射的不是光,而是经过了正弦波调制,明暗强度呈现规律变换的光信号。这些光信号照射到物体表面之后,被反射回来,并被iToF的接收传感器所捕捉,通过计算信号差异间接计算出距离。

从原理就能感受出来,苹果LiDAR测距简单直接,快速精确。而安卓手机的i-ToF测量相对麻烦,响应速度和精度就不如苹果LiDAR,但具备小型化成本低的优势。

拍照辅助对焦的话和简单AR游戏,i-ToF完全够用,因此很多安卓厂商在手机中加入了ToF镜头。厂商的想法是反正镜头也没多什么成本,还能作为宣传材料使用,何乐而不为。

而苹果选择在手机上加入LiDAR首先是看中了d-Tof精准快速,很多人猜测可能是给传闻中的AR眼镜打基础,也可能是不甘心此前AR推广的失败(3年前就开始推广AR游戏,到现在也没啥效果),想再搏一把。总之辅助夜间对焦只是开始,很多玩法现在还没有展示出来,想体验LiDAR更多玩法,还需要等一段时间。

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