iPhone的“第四颗摄像头”位置选择 为怎么给了激光雷达?

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一,二,三,四.从2016年开始,旗舰手机相机的数量在增加,每年大约有一台相机。有人嘲讽麻将‘八桶’将是所有智能手机相机的最终归宿。

在今年新iPhone发布之前,很多人猜测iPhone 12 Pro Max会配备第四个摄像头,但没想到iPhone 12 Pro系列会在宝贵的‘第四个摄像头’位置配备激光雷达(激光雷达)。

不按“常识”打牌,一直是苹果的“常识”。

LiDAR 是什么?

iPhone 12 Pro 系列手机摄像头模组右下方圆形黑色区域即为 LiDAR

激光雷达的全称是光探测与测距,中文名是LiDAR。它是一种雷达系统,通过发射激光束来检测目标的位置和速度。它由激光发射器、光接收器、转台和信息处理系统组成,可以获得目标的距离、方位、高度、速度、姿态甚至形状等参数,用于检测、跟踪和识别。

抛开技术术语,一般理解iPhone 12上的LiDAR是一种可以探测物体距离并记录深度信息的微型设备,大概有手机摄像头那么大。

在工作时,激光雷达可以实现两个重要的功能。

1。 测算物体离手机的大致距离

通过发射肉眼不可见的激光束来测算距离

2。 记录投射范围内事物的深度信息

目前苹果给出的LiDAR的射程最远可达五米,也就是说,iPhone 12 Pro系列手机搭载LiDAR理论上可以在五米左右的范围内测量记录距离和深度信息。

LiDAR 和 ToF 区别在哪里?

说到估计物距和记录深度信息,很多安卓厂商已经在一些机型上配备了ToF(飞行时间)传感器来实现这两个功能。

比如P40 Pro有3D深度感应相机(ToF),可以深度感应物体的深度信息,实现大景深效果。

目前部分手机厂商大多使用iToF(间接飞行时间传感器),而LiDAR属于dTof(直接飞行时间传感器)。

伊藤和激光雷达是ToF,但它们有很大的不同。

第一,发出的‘信号’不同。

IToF发出一个由正弦波调制的光信号,其强度有规律地变化。激光雷达发射激光束。

dToF 原理

第二,估算距离的原理不同。

它通过感知正弦波光信号的差异来“估计”从发射到反射的距离。激光雷达是通过激光直接测量距离。

iToF 原理

第三,精度范围、测算速率和抗干扰能力不同。

iToF的信号容易受到干扰,测量精度随着距离变长而降低,测量相对较慢,更适合厘米范围内的测距。

激光雷达的激光束具有很强的抗干扰能力。理论上,测量精度不会随着距离变长而降低,更快,更适合长距离测距。

最后,在iToF 更易小型化,dToF 集成小型化难度更高,两者在商业场景上有明显的不同。iToF多用于手机,而dToF更常用于汽车、无人机等大型设备。

汽车雷达

激光雷达比iToF更快、更准确、更远,但集成起来更困难、成本更高。苹果一定是考虑过将激光雷达集成到iPhone 12相机模块中。

为什么苹果选 LiDAR?

也许有一天iPhone会变成4-5-6摄像头的手机,但是在人们讨论‘iPhone摄像头是不是掉队了’的关键时刻,选择给LiDAR宝贵的‘第四个摄像头’位置,足以说明苹果对未来布局的重视程度。

苹果到底想要什么?

在iPad Pro 2020官网上,苹果直接给出了答案,LiDAR 现阶段主要就是为 AR(Augmented Reality 增强现实)服务的

当手机摄影几乎到了天花板的时候,苹果选择了不同于其他厂商的路径,它没有选择高像素和多重光学变焦,而是加入了LiDAR让用户记录“深度信息”。

用户能够记录深度信息的优势非常明显,我总结为“双向集成”。

一个是现实虚拟化,也就是 AR可以用摄像系统和激光雷达记录真实事物的各种信息,然后以虚拟的方式显示在屏幕上,从任何角度近距离观察,也突破了时间和空间的限制。

没有 iPhone 12 的深度信息,也就不可能使用 AR 观看虚拟 iPhone

另一个是虚拟现实化,也就是 VR可以给虚拟事物添加真实的维度信息,使虚拟事物“活”出网络中真实事物的特征。

动态 emoji 可以看做简化版的 VR,虚拟人物有了真实人物的面部深度信息数据

这两种融合离不开深度信息,也是AR和VR之间的桥梁。比如老师用能记录深度信息的ar设备自拍现场授课,学生戴着VR眼镜听课,每个学生看到的老师都是虚拟形象,但是虚拟形象的表情和动作细节都是一样的,很难用AR或者VR简单描述。

电影《头号玩家》展现了现实和虚拟的融合,推荐配合本文‘食用’

再来说说手机

手机对人类社会来说是什么?

这个问题很难回答。在很小程度上,它只是一个方便的交流工具;在很大程度上,它对人类社会有着深远的影响。

回顾手机出现后的人类历史,用户对信息处理交换的共性需求一直是去中心化

首先,用户的共同需求是提高信息交流的效率,所以手机的核心功能是通话和发送短信。信息交换的中心节点,——,已经完全边缘化了,比如固定电话、邮件、传真、邮电等。它们由线条绑定。现在只是特殊情况下的辅助工具。

被电话线拴住的中心

接下来,用户的共同需求是打破信息失衡,进一步去中心化。每个人都想有自己的声音,所以手机的核心功能变成了社交,大量的社交应用如雨后春笋般涌现。

正是因为苹果的全触屏产品iPhone准确高效地解决了用户在第二阶段的共同需求痛点,苹果才能在合适的时机击败诺基亚,成为第一个综合市场。

现在,用户的共同需求是什么?

用户需要进一步去中心化,不仅仅是说话,还要尽可能的记录和传承自己的个体文明,让自己的个体文明记录在人类文明史上。

iPhone 广告片展示 iPhone 的生活记录功能

很久以前,人们没有历史感,无法掌握记录自己的工具。随着手机的出现,存储在服务器上的数据变成了“个人历史书”。这些小如蝼蚁的“个人史书”,发挥着无与伦比的影响力,共同构成了人类“大史书”——,一个人类社会共享的大型数据库。个人不再是历史上可以直接忽略的“无名”,也不再是可以一笔勾销的某某

现在,激光雷达给了我们更高维度的“写作”能力,在声音、平面图像、行为习惯等维度上增加了深度信息。突破平面限制。

永生,从深度信息开始

对于普通用户来说,LiDAR带来的直观帮助目前还不是很明显,属于“有更好,影响不大”的程度。

它带来的潜在好处非常明显。如果条件和相机app允许,每个人一生中经历的每个场景,每个瞬间,遇到的每个人,看过的每朵花,摸过的每件餐具,每张自拍,都可以被 LiDAR 记录下深度信息,只要时机和技术成熟,数据量足够大,再配合以声音、图像、行为习惯等数据,完全可以在服务器中创造出一个虚拟的世界和虚拟的自己和现实世界和真实的自己一模一样,甚至等到技术水平足够高的那一天,它也能在现实世界中创造自己。

如果《西部世界》里的机器人都有一个对应的真实人类,那么拿到真人的深度信息则是制作机器人的第一步

如果有一天科技更加发达,我们可以赋予这个虚拟的自我一套“人性算法”。一百年后,有些人想念我们,只需要进入虚拟世界,我们就能看到一个“活着”的我们。为什么不实现另一种形式的永生?

注:本文部分内容已在其他平台以不同笔名发布,文中有部分删节

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