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(Pocket-lint) - Negli ultimi anni abbiamo visto quasi tutti i produttori di smartphone provare vari modi in cui costruire un po' di eccitazione per il mercato degli smartphone di nuovo. Che si tratti dell'aggiunta di più sensori per le fotocamere sul retro, dell'adozione di display quasi privi di lunetta, di fotocamere selfie hole-punch o difattori di forma pieghevoli.

Mentre ora non è così popolare, c'è stato un breve periodo in cui la tecnologia della fotocamera Time-of-Flight (ToF) ha iniziato ad apparire in molti smartphone di punta insieme ad altri obiettivi. Potreste anche vederla riferita a una fotocamera a distanza o anche a un sensore 3D. Ma di cosa si tratta?

Cos'è una fotocamera a tempo di volo?

  • Emette un segnale di luce infrarossa
  • Misura quanto tempo impiega il segnale a ritornare
  • Determina la profondità in base ai dati estratti

Una telecamera ToF utilizza la luce infrarossa (laser invisibile agli occhi umani) per determinare le informazioni sulla profondità - un po' come fa un pipistrello a percepire l'ambiente circostante. Il sensore emette un segnale luminoso, che colpisce il soggetto e ritorna al sensore. Il tempo che impiega a rimbalzare viene poi misurato e fornisce capacità di mappatura della profondità. Questo fornisce un enorme vantaggio rispetto ad altre tecnologie, poiché può misurare accuratamente le distanze in una scena completa con un singolo impulso laser.

Oppo R17 ProChe cosè una fotocamera a tempo di volo e quali telefoni lhanno immagine 3

In confronto ad altre tecnologie di scansione di profondità 3D disponibili, come un sistema di telecamera/proiettore a luce strutturata, la tecnologia ToF è relativamente economica. I sensori possono raggiungere fino a 160 fotogrammi al secondo - cioè 160 relè di dati ogni secondo - il che significa che sono ottimi per applicazioni in tempo reale come la sfocatura dello sfondo nei video al volo. Meglio ancora, usano una piccola quantità di potenza di elaborazione. E una volta che i dati sulla distanza sono stati raccolti, caratteristiche come il rilevamento degli oggetti possono essere facilmente implementate con i giusti algoritmi.

Cosa può fare una telecamera a tempo di volo?

  • Scansione di oggetti, navigazione interna, riconoscimento di gesti
  • Aiuta anche con l'imaging 3D e a migliorare le esperienze AR
  • Teoricamente, può sfocare meglio gli sfondi in "modalità ritratto".

Un sensore della fotocamera ToF può essere utilizzato per misurare la distanza e il volume, così come per la scansione degli oggetti, la navigazione interna, l'evitamento degli ostacoli, il riconoscimento dei gesti, il tracciamento degli oggetti e gli altimetri reattivi. I dati del sensore possono anche aiutare con l'imaging 3D e migliorare le esperienze di realtà aumentata (AR). Nei telefoni, i sensori della fotocamera ToF saranno probabilmente utilizzati per la fotografia 3D, AR, e in particolare per la modalità ritratto.

LGChe cosè una fotocamera Time-of-Flight e quali telefoni ce lhanno immagine 2

Teoricamente, le fotocamere ToF possono sfocare meglio gli sfondi delle foto in modalità ritratto. Diciamo "teoricamente" perché il processo richiede ancora la magia del software, e alla fine, spetta al produttore decidere come applicare i dati che la fotocamera ToF raccoglie.

Le fotocamere ToF possono anche aiutare in situazioni di scarsa luminosità - dato che il sensore usa la luce infrarossa per raccogliere la "distanza dal soggetto", potrebbe aiutare gli smartphone a mettere a fuoco anche al buio.

Le fotocamere a tempo di volo sono nuove?

  • Microsoft ha usato telecamere ToF nel Kinect di seconda generazione
  • I sensori lidar usano telecamere ToF

La tecnologia ToF non è molto nuova, dato che varie aziende la stanno sperimentando da almeno un decennio. Microsoft, per esempio, ha usato telecamere ToF nella sua seconda generazione di dispositivi Kinect.

Lidar - che è popolare nelle auto a guida autonoma, ma più recentemente è apparso nell'iPhone 13 Pro e Pro Max - è anche comunemente dotato di sensori ToF. La differenza è che Lidar può usarne più di uno per creare "mappe di punti", ed è per questo che questo posizionamento multiplo ha molto senso nei sistemi di sicurezza e automazione delle auto.

Anche le aziende di droni li hanno adottati - il drone Chouette nel video qui sopra utilizza una telecamera ToF TeraRanger per sorvegliare i vigneti.

Quindi, mentre le telecamere ToF non sono state inventate ieri, sono ancora all'avanguardia e stanno rapidamente diventando più efficienti, convenienti e accessibili.

Uno dei primi smartphone consumer a utilizzare la tecnologia è stato l'Honor View 20, alla fine del 2018. Dopo di che abbiamo visto una breve ondata di telefoni con questa tecnologia, ma quell'hype da allora si è spento a favore di obiettivi zoom e ultrawide di buona qualità.

Chi produce sensori per fotocamere a tempo di volo?

Sony produce sensori 3D di nuova generazione con tecnologia ToF, che è la fonte usata da Apple.

Altri produttori di sensori ToF includono AMS/Heptagon, ASC TigerCub, TeraRanger One, Riegl, Lucid/Helios e AdaFruit.

Scritto da Maggie Tillman. Modifica di Cam Bunton.