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猫先生体育|解读|华为Mate30Pro为什么搭载了两颗ToF摄像头?
时间:2020-10-04 来源: 浏览量 次

关于 9 月 19 日公布的华为 Mate 30 Pro,它所配备的摄像头系统毫无疑问是这款产品仅次于的亮点。其中,它的后置摄像头使用了超强感光徕卡电影四摄,还包括 40MP 电影摄像头 + 40MP 像素超广角摄像头+ 8MP 长焦+ 3D 感到摄像头,双 OIS;前置则使用了 3200 万像素摄像头 + 3D 感到摄像头,还有姿势传感器、距离感应器等传感元件。不过,在这一系列的摄像头配备中,极为引人注目的是,Mate 30 Pro 前后都使用了 3D 感到摄像头。前后均为 ToF 方案在目前 3D 视觉技术的三种主流方案(结构光、ToF 和双目立体光学)中,结构光和 ToF 受到智能手机行业的普遍注目和应用于。

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二者的工作原理分别是:结构光技术:通过近红外激光器,将具备一定结构特征的光线感应到被摄制物体上,再行由专门的红外摄像头展开收集。这种不具备一定结构的光线,会因被摄物体的有所不同深度区域,而收集有所不同的图像振幅信息,然后通过运算单元将这种结构的变化折算成深度信息,以此来取得三维结构。TOF 是飞行中时间(Time of Flight)技术的简写,其原理是:传感器收到经调制的脉冲红外光,时逢物体后光线,传感器通过计算出来光线升空和光线时间差或相位差,来折算被摄制景物的距离,以产生深度信息,此外再行融合传统的照相机摄制,就能将物体的三维轮廓以有所不同颜色代表有所不同距离的地形图方式呈现出出来。

其中,结构光是苹果自 2017 年 9 月公布的 iPhone X 就开始应用于的方案,仍然到近期一代的 iPhone 11 系列,苹果都在前置摄像头模块中使用结构光方案。而在 Android 阵营中,情况更加简单一些;一开始,Android 阵营紧贴 3D 视觉的方式是前置摄像头模块中的结构光,但后来,预示着屏下指纹识别技术的成熟期,更加多的 Android 厂商也开始在后置摄像头模块中搭配 3D 视觉技术,而且都是 ToF 方案。

总体而言,造就成本和设计问题,还包括华为自己在内,Android 阵营以往在使用 3D 视觉方案时,都只不会自由选择其中的一种,而且一般来说都是结构光前置或 ToF 后置(当然也有值得注意,后文概述)。就华为而言,去年 10 月公布的 Mate 20 Pro 使用前置结构光方案,但到了今年年初公布的 P30 Pro 上,华为自由选择了后置的 ToF 技术;另外,华为旗下的荣耀也曾多次在 V 系列机型中上马结构光和 ToF 技术。但华为 Mate 30 Pro 的不同之处在于,它是业内首款在前置和后置摄像头模块都使用 3D 视觉技术的手机。

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除此之外,从涉及渠道得知,华为 Mate 30 Pro 还有另外一个特别之处:它的前置和后置 3D 感到摄像头所使用的方案皆为 ToF 方案。根据摄像头仔细观察报导:(华为 Mate 30 Pro)前置 ToF 的摄像头模组由欧菲光、舜宇光学、立景创意、丘钛科技供应,摄像头芯片由索尼供应,VCSEL 由纵慧和 Lumentum 供应;Diffuser 由 Viavi、舜宇光学供应……后置 ToF 供应链中,该机型的摄像头模组由欧菲光、舜宇光学供应;芯片由索尼供应;VCSEL 由 Lumentum、纵慧、Ams 供应;Diffuser 由 Viavi、舜宇光学供应。为什么前置也是 ToF?关于结构光和 ToF 两种 3D 视觉方案在智能手机领域的应用于,此前在业界较为少见的作法是 ToF 后置,结构光前置。

前置方案主要应用于关卡以及安全性缴纳、3D 人脸建模等方面;而 ToF 方案多被用作智能手机后置;从应用于场景上来说,除了用作后置摄影,ToF 技术还在 AR 等领域(还包括 3D 照片、体感游戏等)有一定的起到。这一次,华为在前置方案中也自由选择了 ToF,甚有些出人意料。不过,在前置方案中使用 ToF 技术的,华为 Mate 30 Pro 并不是第一个。注意到,韩国厂商 LG 在今年 2 月公布的 LG G8 THINQ 手机中就早已配备了前置的 ToF 摄像头,它所使用的传感器是 Infineon 的 REAL 3。

那么,ToF 技术能否用作智能手机的前置方案呢?回应,奥比中光手机事业部总经理胡科峰曾多次在拒绝接受专访时回应,只不过 ToF 前置、结构光后置也都是有可能的,这各不相同技术发展的程度和手机厂商的实际自由选择。他还回应,限于于智能手机的 3D 方案有一些最重要拒绝——小型化、低功耗、不易量产。从这些拒绝来看,TOF 和结构光方案是各有优缺点;如果以提升功耗为代价,或者采行缩放体积为代价,很多问题是可以被解决问题。

但是,放到智能手机上,就必须均衡各个方面,做机器小,功耗也较低,量产又非常容易——综合几点的话,比较来讲就是两种技术都有一些还要解决的考验。那么,华为为什么在前摄中也使用了 ToF?从上文中所提及的华为 Mate 30 Pro 的 ToF 供应链方面来看,注意到,前置和后置模块的供应商多有重合之处,这对于 Mate 30 Pro 增加成本似乎是十分不利的。不过,了解到,尽管华为最后搭配了前置的 ToF 方案,这一方案并非是完美无缺的; 却是,在某种程度的近距离下,ToF 方案的分辨率不如结构光低。

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似乎华为也意识到了这个问题,因此在牵涉到到最低安全性的缴纳等方面,华为 Mate 30 Pro 使用了 3D 人脸 + 屏内指纹的双重缴纳方案;或许上,也是考虑到 ToF 在辨识分辨率上不如 3D 结构光,从而用指纹来强化防水。当然,相对于结构光,ToF 方案还有另外一个问题,功耗较为大。对于功耗问题,华为 Mate 30 Pro 得出的解决方案是大电池(4500 毫安)再加较慢电池(40W);当然,为了应付由高功耗带给的风扇问题,华为在 Mate 30 Pro 中自由选择了石墨烯风扇技术。

(公众号:)总结就目前的情况来看,3D 视觉在智能手机上的应用于场景尚且较为受限,比如说照片背景破面、人脸识别、3D 动画表情、AR 体感游戏等,没构成不足以在消费者群体中引起普遍热潮的刚性市场需求。因此从行业角度来看,目前 3D 视觉技术仍然是归属于锦上添花的范畴,不利于构成产品定位上差异化,但对销量快速增长的驱动受限——即使是使用前后双 3D 感到摄像头的华为 Mate 30 Pro,大约也无法值得注意。眼下,3D 视觉技术目前仍然是高端旗舰智能手机才享有的配备;不过从大趋势来看,3D 视觉技术也不会渐渐沉降,再行再加 5G 的来临,到时候愈演愈烈出有一批基于 3D 视觉技术的刺客级应用于也尚未可知。

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