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    3D拍照时代到来?OPPO R17 Pro TOF三摄解析

      [  中关村在线 原创  ]   作者:李浩然   |  责编:席龙飞

    8月底OPPO R17 Pro发布之后,引发了消费者的诸多关注。R17 Pro采用了后置三摄像头的设计,但是本次OPPO的三摄方案并不是广角+长焦+黑白三摄方案,这次OPPO大胆的设计思路甚至可以说是“剑走偏锋”,OPPO这次在R17 Pro上做出的突破到底有哪些,新的三摄像头采用的TOF方案又会为市场带来怎样的变化呢,下面,我将从方案到原理详细为你展现,OPPO的TOF三摄方案到底是什么?


    ”剑走偏锋“不一样的三摄方案

        在OPPO R17 Pro面世之前,市面上流行的三摄方案只有华为引以为豪的徕卡三摄这一种。华为采用了广角+长焦+黑白的三摄方案,这种三摄方案是华为在广角+黑白双摄方案后的进化,加入长焦镜头是为了解决变焦拍摄清晰度的问题,是对传统拍摄方案的进一步优化。

    3D拍照时代到来?OPPO R17 Pro三摄解析(待审)
    最上方的镜头就是TOF摄像头

        当发布会上OPPO宣布采用采用三摄方案的时候,我以为OPPO同样采用了长焦加黑白的三摄方案,OPPO也要通过多摄像头组合来提升成像画质,但没想到的是,OPPO的三摄走出了自己独特的路子——TOF镜头+带可变光圈的主镜头+景深三镜头设计,这样的镜头组合是前所未见的。可变光圈在之前的三星旗舰上出现过,景深镜头也已经很普及,那TOF镜头到底是什么,作用又是什么?下面我来为你解答,TOF的秘密。

    TOF——time of filght 红外景深传感器

        TOF英文名又称time of filght,顾名思义,他是一款通过测量红外光线反射时差来计算物体景深的传感器。TOF传感器并不是最近才出现的新科技,它早已在物流、安防、医疗、无人驾驶等领域被广泛实践。早在年初MWCS展会上,vivo就已经展示了一款概念手机,通过将TOF应用在前置摄像头上,实现类似苹果3D结构光的面部识别。但是没想到的是,OPPO竟然将TOF与后置镜头放置在一起,共同组成了新的三摄方案。

        原理先不说,我们看看R17 Pro的TOF建模是如何实现的,第一步,打开3D建模功能,确立模型平面基准。

    3D拍照时代到来?OPPO R17 Pro三摄解析(待审)
    确立模型位置

        在确立模型位置后,我们就可以按快门开始扫描,扫描效果可以实时反馈。

    3D拍照时代到来?OPPO R17 Pro三摄解析(待审)
    旋转手机即可完成物体形状扫描

        扫描完成后只需按下停止键,即可直接查看扫描的模型。

    3D拍照时代到来?OPPO R17 Pro三摄解析(待审)
    相册中的模型可以自由旋转查看

        这些神奇的操作原理到底是什么,下面我就来为大家详解TOF的3D建模技术。首先我们要说说TOF相机的景深测量原理:

        1.TOF相机的补光灯会主动向被摄物体发出经过调制的特殊红外光信号。

    TOF才是未来技术?OPPO R17 Pro三摄解析
    TOF使用时会发出红外光

        2.通过计算发射光和反射光的相位差(也就是时间差),可以得到相机与物体间的景深和距离数据,再经过换算,就可以得出被摄物体的3维模型。

    TOF才是未来技术?OPPO R17 Pro三摄解析
    易拉罐景深图(图片来源:德州仪器)

        这个原理听起来与3D结构光没有什么区别,同样都是使用红外光反射时差来计算距离/景深信息,完成3D建模。但是由于3D结构光是通过编码投射,投射的范围较小,同时投射距离也比较短,只有在非常近的距离才能做到高精度,同时3D结构光将点阵图投射到物体表面时,会产生较严重的反光,所以3D结构光只能适用于正面面部解锁。

    TOF才是未来技术?OPPO R17 Pro三摄解析
    3D结构光投影(图来自:android.poppur)

        而TOF是面光源投射,将红外光均匀的投射在物体上,然后使用TOF相机捕捉红外光反射的时间差,通过计算得出景深信息,这样的好处在于投影成像距离较远,精度也不差。因为同样采用了主动光源,TOF在黑暗的环境下成像也不受影响。而且,将TOF布置在后置摄像头区域能更容易的放置主动光源,减少对手机空间的挤压。最关键的是,TOF技术已经相对成熟,它的成本也比3D结构光更低。

    TOF才是未来技术?OPPO R17 Pro三摄解析
    TOF与3D结构光对比(资料来自:android.poppur)

        当然,但是后置的TOF显然不是为人脸识别设计,但是瑕不掩瑜,这些缺点尚不足以抵消TOF成像距离远的优势。TOF配合相机一定能带来更多玩法,比如手机建模扫描,AR换衣,体感游戏等应用,在未来将会进入迅速发展的快车道。(想详细了解TOF技术的可以看看这篇文档

        TOF就介绍到这吧,具体的玩法相信OPPO已经在开发之中,本次R17 Pro搭载的可变光圈在国产安卓阵营也属于首次。这颗可变光圈镜头与传统镜头有何不同,下面我们来详谈。

    国产首款可变光圈手机 F1.5/F2.4

        这次OPPO在R17 Pro上使用了可变光圈,其中主摄像头采用1200万像素可变光圈设计,可变光圈在f/1.5-f/2.4两档光圈中自动切换。除了使用人像模式会强行启动f/1.5的大光圈,在普通拍摄下,光圈大小是根据环境亮度以及其他因素由系统控制自动切换,下面,我们来看看可变光圈究竟是如何工作的。

    TOF才是未来技术?OPPO R17 Pro三摄解析
    注意中间的可变光圈

        当环境光非常亮的时候,R17会自动缩小光圈大小,当环境光较暗的时候,手机会进入f/1.5光圈来提高进光量。人像模式下,相机会强制开启f/1.5大光圈,提高虚化效果。主摄像头下方的副摄像头是采用2000万像素f/2.6光圈设计,主要辅助人像模式进行虚化抠图。主镜头不但拥有可变光圈,还搭载了OIS光学防抖,并支持了手持超级夜景模式。下面我们来看一组样张,看看手持夜景模式效果如何。

    TOF才是未来技术?OPPO R17 Pro三摄解析
    未开启手持夜景模式

    TOF才是未来技术?OPPO R17 Pro三摄解析
    开启手持夜景模式

        手持夜景模式下,照片亮度得到了极大的提高,并且对高光的压制也很到位。可以看到灯光基本没有溢出,暗部细节也得到了保留,建筑细节被完整保留下来。值得一提的是,在普通拍照模式下,AI场景智能识别会检测画面场景,在环境过暗的情况下会自动开启夜景模式,拍出大片级的照片,秒发朋友圈不再是一个梦想。

    写在最后:黑夜中的先行者 开启3D拍照黎明

        这次OPPO在后置镜头上采用TOF景深相机可以说是率先迈出了拍照3D化这一步,当然,TOF景深镜头放在手机后置区域究竟能实现怎样的应用,这还需要OPPO慢慢去挖掘。

        以目前的技术水平来说,手机实现工业级建模的难度还是高了些,但毕竟迈出了这一步,或许未来的手机,TOF景深镜头将会成为标配,采用3D模型的体感游戏,AR换衣需要3D建模的应用才能大显身手。或许手机3D拍照时代已经到来了,让我们一起期待未来的3D拍照时代吧。

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