Что такое датчик ToF и как он работает? Где используется?

Что такое датчик ToF и как он работает? Где используется?

ToF – это технология, разработанная НАСА, которая используется во многих смартфонах. Для чего он нужен? Например, для обзора в полной темноте. Новые телефоны, в основном флагманы, все чаще оснащаются датчиком ToF для более точного определения излучения света и скорости его отражения от объекта.

Как работает датчик ToF?

Датчик ToF используется для мобильных устройств и состоит из двух элементов. Первый – это диод, излучающий инфракрасный свет. Второй – специальная фоточувствительная матрица.
Датчик измеряет время, по истечении которого отраженный от объекта свет возвращается к нему. На основе расчетов, выполненных с точностью до наносекунды, устройство способно не только точно оценить расстояние отдельных объектов от датчика, но и определить их форму.

Как работает датчик ToF?

Смартфон как прибор ночного видения

Совсем недавно большинство ToF-устройств поддерживали только те функции, которые требовали глубинного обнаружения. Но в Google Play начали появляться отличные приложения ночного видения, которые позволяют использовать 3D-сканер. Программа в реальном времени отображает то, что фиксирует датчик ToF. Так как он использует инфракрасный свет, невидимый для человеческого глаза, карта глубины отчетливо видна даже в абсолютной темноте.

Смартфон как прибор ночного видения

Также удивляет, насколько большую площадь может сканировать такой крошечный датчик. Вместо ожидаемых нескольких десятков сантиметров, сенсор генерирует 3D карту помещения в мгновение ока. Он легко определяет форму небольших объектов на расстоянии 4-5 метров.

Как еще можно использовать ToF-сканер?

На некоторых смартфонах Samsung и Huawei можно установить приложение для измерения расстояния, которое работает с впечатляющей чувствительностью. Программа может определить длину, ширину и диагональ с точностью до милиметра.

Датчик ToF также поддерживает автофокусировку и обеспечивает более четкий фон в портретном режиме. Этот сенсор используется и для определения, выполняемых в воздухе жестов.

ToF в качестве сканера лица

ToF в качестве сканера лица

Камера ToF обычно имеет форму двух миниатюрных отверстий, в которых скрыты инфракрасный диод и матрица. В связи с этим возникает вопрос – почему Apple не использует эту технологию, вместо своей системы TrueDepth, в которой многочисленные датчики занимают более половины ширины телефона?
Причина, скорее всего, в низком качестве сканирования. ToF-камеры, используемые в смартфонах, в настоящее время, имеют очень низкое разрешение (до 240p), в результате чего изображение получается сильно распикселизированным. Детализация такого сканирования настолько низкая, что программа не смогла бы точно определить черты лица.

Но в то же время, камера для селфи могла бы анализировать черты лица и обнаруживать открытые глаза, а датчик ToF проверять, что он имеет дело с трехмерным объектом определенной формы и размера, а не с фотографией. Потенциально такой сканер было бы очень трудно обмануть, и при этом он был бы быстрым и дешевым в производстве. Поэтому возможно, что Apple, в ближайшем будущем, будет использовать технологию ToF для создания следующего поколения сканеров Face ID, а само распознавание лиц в 3D получит более широкое распространение.

ToF имеет огромный потенциал

Сам факт, что смартфон можно использовать в качестве сверхточного измерительного прибора или прибора ночного видения, говорит о том, что пользователи будут останавливать свой выбор на устройствах с ToF сенсором. Это одна из самых интересных технологий последних лет, и она находится только в начале своего пути.

Исхаков Максим

Руководитель информационного портала "Безопасник". Директор компании по продаже и установке систем безопасности.

Оцените автора
Портал о системах видеонаблюдения и безопасности
Добавить комментарий