スマートフォンのToFセンサーの機能は何ですか?

1. ToFセンサーとは何ですか?

ToF は Time-of-Flight (飛行時間) の略で、小さなレーザーを使用して赤外線を放射し、その赤外線からセンサーと被写体の間の距離に関する情報を計算して変換するタイプのセンサーです。簡単に言えば、ToF は深度センサーです。

ToF は従来のセンサーとは異なり、中距離から長距離まで安定して動作することができます。そして、設置場所に応じて、このセンサーの用途は異なります。このセンサーを前面に搭載したスマートフォンの場合、主に顔認証でロック解除する機能となります。センサーが背面に搭載されている場合は、カメラの前の環境を感知するために使用されます。

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2. ToF は従来のタイプのセンサーとどう違うのでしょうか?

以前のスマートフォン製品ラインでは、メーカーは製品に深度センサー システムを搭載していました。このセンサーはステレオ ビジョンと呼ばれます。このセンサーの動作メカニズムは非常にシンプルで、デバイスには 2 つのカメラが内蔵されているだけなので、この方法の精度は高くなく、暗い場所で使用するとまったく効果がありません。

また、赤外線を使用するより優れた方法である構造化光も適用されています。この方法では、ポイント パターンを持つ光線を使用してオブジェクトに投影しますが、範囲が制限されており (腕の長さ内)、顔認識機能にのみ適用できる場合がよくあります。

上記の方法とは異なり、ToF はポイント モデルではなく均一な赤外線ビームを使用するため、暗い場所でも安定して動作し、距離による制限がありません。

3. ToF センサーはどのように機能しますか?

このセンサーは光の反射の原理に基づいて動作します。具体的には、カメラのセンサーが赤外線またはレーザー光線を放射し、この光線が被写体に向かい、その後カメラに反射します。

通常、フレーム内には人、ベンチ、木など、さまざまな距離にあるさまざまなオブジェクトが存在するため、このセンサー システムはすべてのオブジェクトを記録し、これらのオブジェクトの 3D マップを作成します。その後、地図が処理され、通常のカラーカメラからの画像と組み合わされて、実に印象的で芸術的な写真が生成されます。

4. ToFセンサーの用途

現在、このセンサーシステムは、写真撮影と拡張現実技術 AR という 2 つの主な目的で使用されています。

写真を撮る:

ToF センサーは被写体と背景の間の距離を測定および計算し、アルゴリズムを使用して被写体に影響を与えずに背景を消去し、被写体をより目立たせます。

拡張現実技術 AR:

ToF センサーを使用すると、携帯電話はユーザーの周囲を明確に把握できるため、対応する情報のレイヤーを画面に重ねることができます。 ToF を使用すると、物体間の距離を測定したり、AR 空間シューティング ゲームをプレイしたり、画面上に 3D 被写体を作成したりすることができます。

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