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[導(dǎo)讀]關(guān)于 9 月 19 日發(fā)布的華為 Mate 30 Pro,它所搭載的攝像頭系統(tǒng)無疑是這款產(chǎn)品最大的亮點。其中,它的后置攝像頭采用了超感光徠卡電影四攝,包括 40MP 電影攝像頭 + 40MP 像素超廣

關(guān)于 9 月 19 日發(fā)布的華為 Mate 30 Pro,它所搭載的攝像頭系統(tǒng)無疑是這款產(chǎn)品最大的亮點。其中,它的后置攝像頭采用了超感光徠卡電影四攝,包括 40MP 電影攝像頭 + 40MP 像素超廣角攝像頭+ 8MP 長焦+ 3D 深感攝像頭,雙 OIS;前置則采用了 3200 萬像素攝像頭 + 3D 深感攝像頭,還有姿勢傳感器、距離感應(yīng)器等傳感元件。

不過,在這一系列的攝像頭配置中,頗為引人注目的是,Mate 30 Pro 前后都采用了 3D 深感攝像頭

前后皆為 ToF 方案

在目前 3D 視覺技術(shù)的三種主流方案(結(jié)構(gòu)光、ToF 和雙目立體成像)中,結(jié)構(gòu)光和 ToF 受到智能手機(jī)行業(yè)的廣泛關(guān)注和應(yīng)用。二者的工作原理分別是:

結(jié)構(gòu)光技術(shù):通過近紅外激光器,將具有一定結(jié)構(gòu)特征的光線投射到被拍攝物體上,再由專門的紅外攝像頭進(jìn)行采集。這種具備一定結(jié)構(gòu)的光線,會因被攝物體的不同深度區(qū)域,而采集不同的圖像相位信息,然后通過運算單元將這種結(jié)構(gòu)的變化換算成深度信息,以此來獲得三維結(jié)構(gòu)。

TOF 是飛行時間(Time of Flight)技術(shù)的縮寫,其原理是:傳感器發(fā)出經(jīng)調(diào)制的脈沖紅外光,遇物體后反射,傳感器通過計算光線發(fā)射和反射時間差或相位差,來換算被拍攝景物的距離,以產(chǎn)生深度信息,此外再結(jié)合傳統(tǒng)的相機(jī)拍攝,就能將物體的三維輪廓以不同顏色代表不同距離的地形圖方式呈現(xiàn)出來。

其中,結(jié)構(gòu)光是蘋果自 2017 年 9 月發(fā)布的 iPhone X 就開始應(yīng)用的方案,一直到最新一代的 iPhone 11 系列,蘋果都在前置攝像頭模塊中采用結(jié)構(gòu)光方案。

而在 Android 陣營中,情況更為復(fù)雜一些;一開始,Android 陣營切入 3D 視覺的方式是前置攝像頭模塊中的結(jié)構(gòu)光,但后來,伴隨著屏下指紋識別技術(shù)的成熟,越來越多的 Android 廠商也開始在后置攝像頭模塊中選用 3D 視覺技術(shù),而且都是 ToF 方案。

總體而言,有賴于成本和設(shè)計問題,包括華為自己在內(nèi),Android 陣營以往在采用 3D 視覺方案時,都只會選擇其中的一種,而且通常都是結(jié)構(gòu)光前置或 ToF 后置(當(dāng)然也有例外,后文詳述)。就華為而言,去年 10 月發(fā)布的 Mate 20 Pro 采用前置結(jié)構(gòu)光方案,但到了今年年初發(fā)布的 P30 Pro 上,華為選擇了后置的 ToF 技術(shù);另外,華為旗下的榮耀也曾經(jīng)在 V 系列機(jī)型中上馬結(jié)構(gòu)光和 ToF 技術(shù)。

但華為 Mate 30 Pro 的不同之處在于,它是業(yè)內(nèi)首款在前置和后置攝像頭模塊都采用 3D 視覺技術(shù)的手機(jī)。

除此之外,雷鋒網(wǎng)從相關(guān)渠道獲悉,華為 Mate 30 Pro 還有另外一個特別之處:它的前置和后置 3D 深感攝像頭所采用的方案均為 ToF 方案。根據(jù)攝像頭觀察報道:

(華為 Mate 30 Pro)前置 ToF 的攝像頭模組由歐菲光、舜宇光學(xué)、立景創(chuàng)新、丘鈦科技供應(yīng),攝像頭芯片由索尼供應(yīng),VCSEL 由縱慧和 Lumentum 供應(yīng);Diffuser 由 Viavi、舜宇光學(xué)供應(yīng)……后置 ToF 供應(yīng)鏈中,該機(jī)型的攝像頭模組由歐菲光、舜宇光學(xué)供應(yīng);芯片由索尼供應(yīng);VCSEL 由 Lumentum、縱慧、Ams 供應(yīng);Diffuser 由 Viavi、舜宇光學(xué)供應(yīng)。

為什么前置也是 ToF?

關(guān)于結(jié)構(gòu)光和 ToF 兩種 3D 視覺方案在智能手機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用,此前在業(yè)界比較常見的做法是 ToF 后置,結(jié)構(gòu)光前置。前置方案主要應(yīng)用于解鎖以及安全支付、3D 人臉建模等方面;而 ToF 方案多被用于智能手機(jī)后置;從應(yīng)用場景上來說,除了用于后置攝影,ToF 技術(shù)還在 AR 等領(lǐng)域(包括 3D 拍照、體感游戲等)有一定的作用。

這一次,華為在前置方案中也選擇了 ToF,頗有些出人意料。

不過,在前置方案中采用 ToF 技術(shù)的,華為 Mate 30 Pro 并不是第一個。雷鋒網(wǎng)注意到,韓國廠商 LG 在今年 2 月發(fā)布的 LG G8 THINQ 手機(jī)中就已經(jīng)搭載了前置的 ToF 攝像頭,它所采用的傳感器是 Infineon 的 REAL 3。

那么,ToF 技術(shù)能否用于智能手機(jī)的前置方案呢?對此,奧比中光手機(jī)事業(yè)部總經(jīng)理胡科峰曾經(jīng)在接受雷鋒網(wǎng)采訪時表示,其實 ToF 前置、結(jié)構(gòu)光后置也都是有可能的,這取決于技術(shù)發(fā)展的程度和手機(jī)廠商的實際選擇。

他還表示,適用于智能手機(jī)的 3D 方案有一些重要要求—;—;小型化、低功耗、易量產(chǎn)。從這些要求來看,TOF 和結(jié)構(gòu)光方案是各有優(yōu)缺點;如果以提高功耗為代價,或者采取放大體積為代價,很多問題是可以被解決。但是,放在智能手機(jī)上,就需要平衡各個方面,做到機(jī)器小,功耗也低,量產(chǎn)又非常容易—;—;綜合幾點的話,相對來講就是兩種技術(shù)都有一些還要克服的難關(guān)。

那么,華為為什么在前攝中也采用了 ToF?

從上文中所提到的華為 Mate 30 Pro 的 ToF 供應(yīng)鏈方面來看,雷鋒網(wǎng)注意到,前置和后置模塊的供應(yīng)商多有重合之處,這對于 Mate 30 Pro 減少成本顯然是非常有利的。

不過,雷鋒網(wǎng)了解到,盡管華為最終選用了前置的 ToF 方案,這一方案并非是完美無缺的; 畢竟,在同樣的近距離下,ToF 方案的分辨率不如結(jié)構(gòu)光高。顯然華為也意識到了這個問題,因此在涉及到最高安全性的支付等方面,華為 Mate 30 Pro 采用了 3D 人臉 + 屏內(nèi)指紋的雙重支付方案;某種程度上,也是考慮到 ToF 在識別分辨率上不如 3D 結(jié)構(gòu)光,從而用指紋來增強(qiáng)防護(hù)。

當(dāng)然,相對于結(jié)構(gòu)光,ToF 方案還有另外一個問題,功耗比較大。對于功耗問題,華為 Mate 30 Pro 給出的解決方案是大電池(4500 毫安)加上快速充電(40W);當(dāng)然,為了應(yīng)對由高功耗帶來的散熱問題,華為在 Mate 30 Pro 中選擇了石墨烯散熱技術(shù)。

雷鋒網(wǎng)總結(jié)

就目前的情況來看,3D 視覺在智能手機(jī)上的應(yīng)用場景尚且比較有限,比如說拍照背景虛化、人臉識別、3D 動畫表情、AR 體感游戲等,沒有形成足以在消費者群體中引發(fā)廣泛熱潮的剛性需求。因此從行業(yè)角度來看,目前 3D 視覺技術(shù)依然是屬于錦上添花的范疇,有利于形成產(chǎn)品定位上差異化,但對銷量增長的驅(qū)動有限—;—;即使是采用前后雙 3D 深感攝像頭的華為 Mate 30 Pro,大概也無法例外。

眼下,3D 視覺技術(shù)目前依然是高端旗艦智能手機(jī)才擁有的配置;不過從大趨勢來看,3D 視覺技術(shù)也會逐漸下沉,再加上 5G 的到來,到時候爆發(fā)出一批基于 3D 視覺技術(shù)的殺手級應(yīng)用也尚未可知。

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