华为P30 Pro ToF解读:手机背景虚化拍照大杀器

在之前华为P30 Pro的评测中（点击这里即可查看），我们提到华为P30 Pro采用了一颗ToF景深镜头来捕捉画面的深度信息，用ToF景深镜头捕捉的准确深度信息辅助主镜头对焦和散景虚化功能。

P30 Pro镜头功能一览

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。那不少人就要问了，为什么华为要将ToF镜头放在后置区域，ToF的加入，能发挥怎样的作用呢？

想要明白它的作用，我们要从目前市面上常用的景深镜头来说起。我们都知道，人眼能感知到物体远近的区别，但如果我们挡住一只眼睛，我们就失去了物体的距离感。人眼对物体距离感知的原理很简单：两只眼睛位置不同，观察同一个物体时，会有轻微的视差。大脑会根据视差的不同，解算出物体的距离。

手机也是如此，不过手机通常会用两颗镜头模拟人眼，来解算物体距离。但由于分辨率和环境干扰等原因，散景抠图容易失效。而如果有ToF加持，就不会出现这个问题了。至于ToF为何景深估计更准确，我们先从原理讲起。

其实ToF的原理很简单，分两步。

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。

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。

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。

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与3D结构光对比（资料来自：android.poppur）

由于自带红外光源（暗光环境下同样可获得准确的景深信息）和相比3D结构光更远的识别距离，ToF自然成了手机对焦辅助的不二之选。再充当广域激光对焦角色的同时，也有着更丰富的景深信息，从而带来了更好人像模式体验。

DxO测试华为P30 Pro对焦反应散点图

这次DxO评测中，华为能在对焦项目上拿到100分也正是因为ToF深度镜头的加持。可以说，手机上的ToF镜头终于找到了自己的最佳用途——对焦+景深检测。可以预见，未来ToF装上后置摄像头将成为一个趋势。

而华为作为这手机ToF技术的先行者，已经走在了前列，将所有竞争对手甩在了身后。