明年可能是ToF的真正應用年。

　　1 個多月后蘋果就要舉辦秋季新品發布會了，而人們的目光已經開始轉向明年也就是 2020 年的 iPhone。最新傳聞中描述的 2020 年 iPhone 可能會配備飛行時間(ToF)三維立體深度傳感器以實現更好的增強現實功能，這點與蘋果分析師 Ming-Chi 郭最新報告中預測的相似。

　　這也不是我們第一次聽說蘋果考慮在 2020 年的手機上安裝 ToF 攝像頭，早在今年 1 月彭博社就曾報道過類似的消息，自 2017 年以來，就有報道稱 iPhone 將會采用 3D 攝像系統的消息傳出。而其他公司已經搶先蘋果一步，市場上的幾款手機已經配備了 ToF 攝像頭。但考慮到蘋果硬件的普及及其對行業的影響，有必要看看這種相機技術是什么以及它是如何工作的。

　　1. 什么是 ToF 傳感器，它是如何工作的?

　　ToF(飛行時間)是一個包羅萬象的術語，指的是一種技術，它可以測量某物(激光、光、液體或氣體粒子)飛行一定距離所需的時間。具體地說，使用 ToF 傳感器后，紅外激光陣列被用來發出激光脈沖，激光脈沖從它前面的物體反射回來，再反射回傳感器。這樣通過計算激光到達目標并返回需要多長時間，就可以計算出它離傳感器有多遠。通過知道一個房間里所有不同物體的距離，你可以計算出這個房間和里面所有物體的詳細 3D 方位圖。

　　這項技術通常用于無人機和自動駕駛汽車等設備的攝像頭中，但最近，我們也開始在智能手機中看到這種技術。

　　2. 它與 Face ID 有什么不同?

　　人臉識別等其他類似的系統主要使用紅外投影儀對數千個點組成的網格進行脈沖，然后手機會拍一張 2D 照片，并用它來計算深度地圖。飛行時間傳感器的工作方式不同：通過使用飛行時間數據來計算激光到達目標所需的時間，它獲得的是實時的三維深度數據，而不是二維的數據。

　　這帶來了幾個優勢：由于基于激光的系統，它比蘋果基于網格的人臉識別系統工作范圍更廣，后者只能在距離手機 10 到 20 英寸的地方工作——如果識別主體太遠，網格上的點間距太大，無法提供有用的分辨率。理論上，ToF 能夠提供更精確的數據。LG G8 就是一個很好的例子，它使用 ToF 傳感器來實現動作感應手勢，允許實時跟蹤和識別每個手指，從而用隔空手勢來完成部分操作。

　　3. 為什么蘋果想要使用它?

　　郭老師和彭博社都表示，蘋果打算在 2020 年的 iPhone 后置攝像頭中加入 ToF 傳感器，但并非取代現有的面部識別紅外系統。在手機設計制造方面，將 ToF 布置在后置攝像頭區域能更容易的放置主動光源，減少對手機空間的擠壓。最關鍵的是，ToF 技術已經相對成熟，它的成本也比 3D 結構光更低。蘋果今后的發展重點是讓手機成為增強現實功能的最大平臺，而 ToF 傳感器可以跟蹤物體的移動，允許未來的 iPhone 環視整個房間，為開發者和用戶創建一個精確的 3D 渲染圖。

　　ToF 還有一個好處就是可以為人像模式的圖片提供更好的深度感和立體感(華為已經在 P30 Pro 上實現了這一點)，由于自帶紅外光源，暗光環境下同樣可獲得準確的景深信息，還有相比 3D 結構光更遠的識別距離，ToF 自然成了手機對焦輔助的不二之選。在充當廣域激光對焦角色的同時，也有著更豐富的景深信息，從而帶來更好人像模式體驗。

　　4. 使用 ToF 的其他手機

　　從成本方面考慮，增加 ToF 鏡頭，顯然比提升算法或是采用新型技術來得更加容易，因此一些廠商已經在他們的設備上運用了這項技術，如前所述，LG G8S ThinQ 的前置攝像頭中就搭載了這種黑科技，可實現隔空動作手勢，并且讓人像拍攝更為立體。

　　華為的 P30 Pro 采用了一顆 ToF 景深鏡頭來捕捉畫面的深度信息，根據官方介紹，P30 Pro 可以測量真實物體的高度、深度、體積和面積，精確度超過 98.5%。

　　此外，OPPO R17 Pro，榮耀 V20 等也已經用上了 ToF 攝像頭。不得不說，ToF 給智能手機帶來更多玩法，不僅僅惠及拍照的人像虛化，榮耀 V20 上的 3D 體感游戲就是利用手機上的 ToF 鏡頭進行實時動作捕捉，可玩性還是很高的。

　　今年早些時候，iPhone 等眾多智能手機的成像傳感器供應大廠索尼宣布，計劃在今年夏天增加基于 3D 激光的 ToF 芯片的產量，這將是 2020 年推出 iPhone 的完美時機。