天下網商記者 黃天然
據科技媒體Fast Company報道,今年至少有一款iPhone會安裝后置3D深感攝像頭(3D Depth Camera),用以提升手機照片和視頻效果,有望為iPhone增加增強現實(AR)的拍攝功能,這將成為iPhone相機的最大亮點之一。
“3D深感攝像頭”配備了一套激光發射器、傳感器和軟件系統,它可以采集和測定被拍攝物體的三維結構,尺寸大小以及與手機的實際位置。
3D深感攝像頭傳感器模組 圖片來源:igyaan
事實上,這一技術已經在蘋果手機中啟用了。在iPhone X和iPhone 11系列的“大劉海”里,就藏著一顆深感攝像頭(True Depth Camera),它的主要作用是錄入用戶的Face ID,掃描用戶面部三維數據,作為解鎖屏幕和移動支付的生物識別ID。此外,在iPhone的Animoji動畫表情、不同光感效果的人像拍攝功能里,也用到了深感攝像。
iPhone“劉海”里的深感攝像頭 圖片來源:Cryan.com
在安卓廠商的許多旗艦機型中也已配備了“3D深感攝像頭”,如三星Galaxy Note 10+和Galaxy S20+、S20 Ultra的后置鏡頭。這一攝像頭可以用于給拍攝對象3D建模,通過圖像背景虛化讓照片主次明晰、富有層次感。
蘋果從事后置3D深感相機的研發已有兩年時間,據報道,這次蘋果將向全球第二大光器件廠商Lumentum購買3D深感相機所需要的感光元件。
蘋果2019年推出的iPhone 11 Pro、11 Pro Max配備3個后置鏡頭:分別為26mm廣角鏡頭、13mm超廣角鏡頭和支持4倍光學變焦的52mm遠攝鏡頭,雖然這3個鏡頭提供了多種拍攝的場景,但3D深感鏡頭的加入會為拍攝提供更多玩法,就像Animoji和3D卡通頭像Memoji剛推出時掀起社交狂歡,按照蘋果一貫以來的作風,iOS獨有新用戶體驗也可能隨之而來。
iPhone的Animoji功能基于前置深感攝像頭
當“3D深感攝像頭”與iPhone圖像拍攝組件結合,將帶來怎樣的應用前景?
有科技媒體分析,蘋果加入后置“3D深感攝像頭”大軍,將改變的不僅僅是照片呈現的效果,更有可能會掀起一場AR應用的革命。
蘋果在3年前曾發布過一款AR應用的平臺ARKit,它是一款幫助用戶制作增強現實的軟件工具,但由于后置攝像中沒有配備“3D深感攝像頭”,使用效果不理想,一直沒有被消費者所認可。
蘋果推出的AR應用的平臺ARKit
Lumentum副總裁、3D感測產品管理負責人Andre Wong說:“當手機沒有深感攝像設備時,AR應用程序使用起來總會遇到問題,AR功能沒法完全發揮。ARKit和谷歌的ARCore都已經推出了一段時間,未來還將有更多的AR軟件問世,深感攝像頭會讓AR影像與現實空間更自然地結合在一起。”
據外國科技媒體9to5Mac報道,蘋果現在正在為iOS14開發一個AR應用程序,當用戶將iPhone對準蘋果商店、星巴克等零售店的產品時,對象周邊會顯示出詳細的數碼信息。
在Andre Wong看來,在“3D深感攝像頭”技術加持下,AR體驗將大大改善,用戶創建的AR數字內容,將非常適合社交媒體的傳播,AR的潛力才能真正釋放。
蘋果ARkit宣傳片 圖片來源:YouTube
例如,人們可以在自己家里與明星的全息AR形象合照,創建和分享自己的3D建模形象與朋友遠程互動;在現實的街景中,“召喚”出超級英雄或是游戲角色……可以想象,一旦有成熟的AR應用問世,在社交媒體中的熱度很可能將不亞于AR游戲Pokémon GO。
就在一年前,快手上“魔性”的AR小人跳起《海草舞》的短視頻曾一度被網友們玩壞。只要上傳一張自己的照片,通過快手自研的3D建模就可以通過特效生成一個擁有自己臉龐的AR小人。然而效果卻令人哭笑不得,人物的五官扁平如紙,快手官方也自嘲這為“AR尬臉舞”。
快手曾推出的“AR尬臉舞”
如果有了“3D深感攝像頭”捕捉到的空間深感數據加持,無疑將會帶來升級的觀感,生成的AR將以更加清晰和具有信服力方式呈現,新的效果的確令人期待。
“3D深感攝像頭”背后的核心技術是一種后置的垂直腔面發射激光器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser,簡稱VCSEL)。它以恒定的速率發出光波,然后測量每個光波反射環境中的物體,以及它們返回傳感器所需的時間。距離手機近的物體返回的光波飛行時間更短,距離手機遠的物體反之,以此來確定拍攝對象的3D模型。
iPhone前置深感攝像頭發出的激光的射程只有不到1米遠,但對于手持手機自拍的人而言已經足夠,但后置的“3D深感攝像頭”中,蘋果使用的Lumentum光感技術的激光射程則要遠得多,技術難度也更高。
這一技術最初并非出自傳統攝影領域,而是用于無人機和無人駕駛汽車中,幫助其測算路線與避開障礙物,近年來才開始出現在手機攝像頭中。它不僅可以用于人像、寵物等的3D建模,也可以拍攝室內環境和航拍地形,用手機掃一圈屋子,就可以計算出室內空間的裝飾陳設的實際位置與數據,或者是用無人機飛一圈需要測繪的區域,一個地區的3D地形圖就躍然紙上。
除了蘋果,早有目前不少手機廠商配備了這項技術。三星手機中,“3D深感攝像頭”尚未開發出AR玩法,主要聚焦在強化拍照和攝像能力上。三星的Live Focus功能可以讓用戶在靜態圖像和視頻中拍攝出“散景化”的效果,通過虛化背景以突出前景中的拍攝對象;而Quick Measure功能則可以幫助用戶估計一個物體在現實中的面積和體積。
3D深感攝像頭景深控制 圖片來源:CNBC
而華為在P30中的“深感攝像頭”,除了強化“肖像模式”的拍攝效果,同樣可以用以測量物體的尺寸,據稱其準確度超過98.5%。全球最大的手機攝像頭傳感器供應商索尼也在去年開始,進一步提高了3D深感攝像頭的傳感器ToF芯片的產量,為應對更多手機廠商的需求。
安卓手機廠商已有3D深感攝像頭應用
蘋果進軍“3D深感攝像頭”,從技術上而言已經不算領先,能否后來居上,有賴于這一技術與iOS系統和應用的創新玩法,硬件與軟件恰到好處的融合,才能最大程度的激起消費者的興奮神經。
蘋果首席執行官蒂姆·庫克一直信奉AR將比VR具有更廣泛的大眾市場前景,因此,蘋果一直在AR領域布局,多年來已經默默申請了許多AR相關專利。包括可連接多臺計算設備的AR眼鏡,形如護目鏡的AR頭顯以及能與現實環境疊加信息的AR系統。
如果2020年,蘋果在iPhone 12中開始啟用3D深感攝像頭,這也可能將成為蘋果未來一系列AR設備推出的前奏,希望我們能在今年秋天如期見到它的真容。