हाल ही में, टीओएफ कैमरे आधुनिक फ्लैगशिप स्मार्टफोन के कैमरा सेट का एक अभिन्न अंग बन गए हैं। लेकिन वे कैसे काम करते हैं, उनकी आवश्यकता क्यों है और उनका उपयोग कहां किया जा सकता है?
"वे हैं, ऐसा ही हो," अधिकांश उपयोगकर्ता कहेंगे। तथ्य यह है कि टीओएफ सेंसर के बारे में बहुत कम जानकारी प्रकाशित की जाती है। जब तक मेरे साथी पत्रकार, और उनमें से सभी नहीं, और यहां तक कि विशेष विशेषज्ञ भी, उनकी आवश्यकता को स्पष्ट रूप से नहीं समझा सकते। आइए इस मुद्दे पर कुछ स्पष्टता लाएं। शायद पाठ के हिस्से में बहुत सारी शर्तें होंगी, लेकिन मैं यथासंभव सरलता से समझाने की कोशिश करूंगा कि टीओएफ कैमरा क्या है, आप इसकी क्षमताओं को कहां लागू कर सकते हैं और इसे कैसे क्रिया में देख सकते हैं। ठीक है चलते हैं!
टीओएफ कैमरा क्या है?
द्वितीय विश्व युद्ध की वो सबमरीन फिल्में याद हैं? दुश्मन के जहाजों का पता लगाने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले सोनार उपकरण वहां दिखाई दिए। डिवाइस पानी की जगह में एक ध्वनि "पिंग" भेजता है और सिग्नल के प्रतिबिंबित होने की प्रतीक्षा करता है। ध्वनि तरंग को वापस आने में लगने वाले समय के आधार पर, विशेषज्ञ ने दुश्मन की पनडुब्बी का स्थान निर्धारित करने का प्रयास किया।
सोनार की तरह, एक टीओएफ कैमरा प्रकाश को किसी वस्तु से उछालने में लगने वाले समय को मापता है। कैमरा तब दूरी निर्धारित करने के लिए विलंब डेटा का उपयोग करता है। इस प्रकार, ToF सेंसर दुनिया का त्रि-आयामी नक्शा बनाता है।
इसलिए ToF कैमरों को कभी-कभी "डेप्थ कैमरा" भी कहा जाता है। टीओएफ कैमरा (उड़ान का समय) एक सेंसर है जो इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम में किसी प्रकार का प्रकाश उत्सर्जित करने और फिर वस्तु से इसके प्रतिबिंब की गति को रिकॉर्ड करने में सक्षम है। सेंसर में ही दो भाग होते हैं: पहला एक डायोड है जो अवरक्त प्रकाश का उत्सर्जन करता है, और दूसरा एक विशेष प्रकाश-संवेदनशील मैट्रिक्स है।
कैमरा उस समय को मापता है जिसके बाद वस्तु से परावर्तित प्रकाश उस पर लौटता है। नैनोसेकंड तक सटीकता के साथ की गई गणना के आधार पर, डिवाइस न केवल सेंसर से अलग-अलग वस्तुओं की दूरी का सटीक अनुमान लगाने में सक्षम है, बल्कि उनके आकार को भी निर्धारित करने में सक्षम है। सच है, यह सोनार सोनार के समान है। केवल इस मामले में, हम ध्वनि के बजाय वस्तु को प्रकाश भेजते हैं।
एक समान सिद्धांत पर काम करने वाले सेंसर का उपयोग स्वायत्त कारों या नासा द्वारा निर्मित अंतरिक्ष जांच में भी किया जाता है। प्रगतिशील लघुकरण और अपेक्षाकृत कम निर्माण लागत का मतलब है कि यह तकनीक आज आपकी जेब में हो सकती है। सच तो यह है कि कई टॉप स्मार्टफोन्स में ToF सेंसर पहले से ही मौजूद हैं। टीओएफ कैमरों से लैस कुछ मोबाइल उपकरण यहां दिए गए हैं:
- Samsung Galaxy एस 10 5 जी
- Samsung Galaxy Note10 +
- Samsung Galaxy S20 +
- Samsung Galaxy एस 20 अल्ट्रा 5 जी
- एलजी जी8 पतला क्यू
- OPPO RX17 प्रो
- सम्मान 20 देखें
- Huawei P30 प्रो
- Huawei मैट 30 प्रो
- Huawei P40 प्रो
- ओप्पो रेनो
- Sony एक्सपीरिया XZ4
मुझे यकीन है कि हर साल इस सूची का विस्तार होगा, क्योंकि इस सेंसर की क्षमता बहुत बड़ी है। शायद जल्द ही गूगल भी अपने पिक्सल्स में ऐसा कैमरा लगाएगा। एक उम्मीद यह भी है कि और Apple टीओएफ सेंसर पर ध्यान देगा और इस तकनीक को लोकप्रिय बनाने में योगदान देगा, साथ ही इसकी क्षमताओं का पूरा उपयोग करेगा। यह कोई आश्चर्य की बात नहीं है कि नए iPad Pro में एक समान सेंसर दिखाई दिया।
खैर, सिद्धांत स्पष्ट है, अब आइए देखें कि टीओएफ कैमरा व्यवहार में क्या करने में सक्षम है। यह समझा जाना चाहिए कि आप इस सेंसर को आसानी से नहीं ले सकते हैं और चालू नहीं कर सकते हैं, लेकिन आप अभी भी कुछ अनुप्रयोगों में इसका उपयोग कर सकते हैं, यहां तक कि कैमरे से शूटिंग करते समय भी।
ToF कैमरे का उपयोग कैसे किया जा सकता है?
हम दूरी को मापते हैं
कुछ स्मार्टफोन पर Samsung (नोट10+, एस20+ और एस20 अल्ट्रा सहित) और Huawei (P30 प्रो, मेट 30 प्रो सहित, Huawei P40 प्रो) आप माप नामक एक दूरी माप ऐप इंस्टॉल कर सकते हैं।
सब कुछ काफी सरल और प्रभावशाली सटीकता के साथ काम करता है। परीक्षणों के भाग के रूप में, मैंने इस एप्लिकेशन और एक स्मार्टफोन का उपयोग करके मापा Samsung Galaxy S20 अल्ट्रा लंबाई, चौड़ाई और अपने टीवी के स्क्रीन के विकर्ण, और फोन निकटतम सेंटीमीटर के लिए आयाम दिया।
फ़ोटो लेते समय पृष्ठभूमि धुंधला हो जाना
3D रेंडरिंग सिस्टम का एक अनुप्रयोग क्षेत्र की डिजिटल गहराई बनाना हो सकता है ताकि आप अपनी तस्वीरों या वीडियो में धुंधली पृष्ठभूमि जोड़ सकें। यह फिलहाल केवल तस्वीरों के लिए काम करता है, वीडियो के लिए नहीं। यह फ़ंक्शन हमें उन अनावश्यक वस्तुओं से छुटकारा पाने की भी अनुमति देता है जो फ्रेम या पृष्ठभूमि में मिलती हैं जो तस्वीर की छाप को खराब करती हैं।
इसके अलावा, कुछ फोन पर, ToF सेंसर ऑटोफोकस का समर्थन करता है या आपको पोर्ट्रेट मोड में पृष्ठभूमि को अधिक सटीक रूप से धुंधला करने की अनुमति देता है। संक्षेप में, यह आपके फ़ॉलोअर्स को खुश करने के लिए बेहतर सेल्फ़ी लेने में आपकी मदद करता है, जैसे कि में Instagram.
मोशन ट्रेकिंग
LG G8 ThinQ स्मार्टफोन में फ्रंट पैनल पर स्थित एक ToF सेंसर है, जिसका उपयोग अन्य चीजों के अलावा, अंतरिक्ष में किए गए इशारों का पता लगाने के लिए किया जाता है। मैं वास्तव में ऐसे इशारों का उपयोग करने की संभावनाओं के बारे में बात नहीं करना चाहता, यह बेहतर है कि आप स्वयं देखें।
Google Play में नियंत्रक द्वारा समर्थित गेम के समान कई मोशन गेम भी हैं Microsoft किनेक्ट।
3D मॉडल और संवर्धित वास्तविकता का निर्माण
ToF कैमरे की मदद से 3D मॉडल बनाने की संभावना के बारे में अंतहीन बात की जा सकती है। पहले से ही, आप अपने चेहरे का मॉडल बनाने के लिए विभिन्न कोणों से सेल्फी फोटो का उपयोग कर सकते हैं और यहां तक कि अगर आपके पास 3 डी प्रिंटर है तो इसे प्रिंट भी कर सकते हैं। बेशक, कोई कहेगा कि ये सिर्फ खेल और मनोरंजन हैं। लेकिन यह बहुत संभव है कि भविष्य में कारों या अन्य तंत्रों के पुर्जे बनाने के लिए ToF कैमरों का उपयोग किया जाएगा।
आभासी और संवर्धित वास्तविकता लगातार हमारे दरवाजे पर दस्तक दे रही है। संवर्धित वास्तविकता के समर्थन वाले गेम स्मार्टफ़ोन में तेजी से दिखाई दे रहे हैं Android और आईओएस. यह रोमांचक, शिक्षाप्रद है और आपको लाभ के साथ अपना समय बिताने की अनुमति देता है। विशेष रूप से, Play Market में आप पहले से ही Google ARCore प्लेटफ़ॉर्म के समर्थन के साथ बड़ी संख्या में एप्लिकेशन और गेम पा सकते हैं। AR एप्लिकेशन के लिए Google Play Services को डाउनलोड और इंस्टॉल करना पर्याप्त है, और ऐसे गेम और एप्लिकेशन आपके लिए संवर्धित वास्तविकता में उपलब्ध होंगे। यह वास्तव में टीओएफ कैमरे का उपयोग है जो आपको संवर्धित वास्तविकता के प्रभाव का पूरी तरह से आनंद लेने की अनुमति देता है।
बदले में, नए में Apple आईपैड प्रो डेप्थ सेंसर संवर्धित वास्तविकता मोड में कैमरे से छवि पर आभासी वस्तुओं के अधिक सटीक ओवरले के लिए जिम्मेदार है।
नाइट विजन डिवाइस के रूप में स्मार्टफोन?
वर्तमान में, अधिकांश उपकरणों के लिए, टीओएफ सेंसर उपयोगकर्ता के लिए लगभग अगोचर रूप से काम करता है, केवल उन कार्यों का समर्थन करता है जिन्हें दृश्य की गहराई निर्धारित करने की आवश्यकता होती है।
हालाँकि, Google Play में मुझे नाइट विजन नामक एक उत्कृष्ट एप्लिकेशन मिला, जो आपको असामान्य भूमिका में 3D स्कैनर का उपयोग करने की अनुमति देता है। मैंने इसे अपने पर स्थापित किया है Huawei P30 प्रो।
ऐप रीयल-टाइम में प्रदर्शित करता है कि टीओएफ सेंसर क्या कैप्चर करता है। चूंकि यह इन्फ्रारेड लाइट का उपयोग करता है, जो मानव आंखों के लिए अदृश्य है, गहराई का नक्शा पूर्ण अंधेरे में भी स्पष्ट रूप से दिखाई देता है।
मुझे आश्चर्य हुआ कि इतना छोटा सेंसर कितना बड़ा क्षेत्र स्कैन कर सकता है। मुझे उम्मीद थी कि यह कुछ दसियों सेंटीमीटर के बाद डिफ्लेट हो जाएगा, लेकिन व्यवहार में यह पता चला कि आप एक पल में पूरे कमरे का त्रि-आयामी नक्शा बना सकते हैं। ToF कैमरा 4-5 मीटर की दूरी पर छोटी वस्तुओं के आकार को आसानी से पहचान लेता है।
आपका बच्चा विशेष रूप से ऐसे नाइट विजन डिवाइस को पसंद करेगा। मुझे यकीन है कि वह आपके अपार्टमेंट या घर के सबसे अंधेरे कोनों का पता लगाने के लिए तुरंत दौड़ेगी।
बायोमेट्रिक सेंसर के रूप में ToF कैमरा
टीओएफ कैमरा को अक्सर दो लघु छिद्रों के रूप में लागू किया जाता है, जिसमें इन्फ्रारेड डायोड और मैट्रिक्स छिपे होते हैं। यहाँ प्रश्न उठता है: "क्यों Apple अपने TrueDepth सिस्टम के बजाय इस तकनीक का उपयोग नहीं करना चाहता, जिसके कई सेंसर फोन की स्क्रीन की आधी से अधिक चौड़ाई लेते हैं?"
इसका कारण शायद स्कैन की खराब गुणवत्ता है। स्मार्टफ़ोन में उपयोग किए जाने वाले ToF कैमरों में वर्तमान में बहुत कम रिज़ॉल्यूशन (240p तक) होता है, जिसके परिणामस्वरूप अत्यधिक पिक्सेलयुक्त चित्र होते हैं।
जैसा कि आप देख सकते हैं, इस तरह के स्कैन का विवरण सॉफ्टवेयर के लिए चेहरे की विशेषताओं की सटीक पहचान करने के लिए बहुत छोटा है।
लेकिन, व्यक्तिगत रूप से, मुझे कोई मतभेद नहीं दिख रहा है, जिसके अनुसार फेस स्कैनर हाइब्रिड मोड में काम नहीं कर सकता है। सैद्धांतिक रूप से, उसी समय जब सेल्फी कैमरा चेहरे की विशेषताओं का विश्लेषण करता है और खुली आंखों का पता लगाता है, टीओएफ सेंसर यह जांचता है कि क्या यह वास्तव में एक निश्चित आकार और आकार की त्रि-आयामी वस्तु से निपट रहा है, न कि एक तस्वीर।
ऐसा स्कैनर संभावित रूप से मूर्ख बनाना बहुत मुश्किल है, और साथ ही यह तेज़, सस्ता और गैर-आक्रामक है। तो मुझे आश्चर्य नहीं होगा अगर निकट भविष्य में Apple अगली पीढ़ी का फेस आईडी स्कैनर बनाने के लिए ToF तकनीक का उपयोग करेगा, इसलिए इस प्रकार की 3D चेहरे की पहचान अधिक सामान्य हो जाएगी।
मैं यह पता लगाने में कामयाब रहा कि Huawei P40 प्रो में ऐसा ही एक ToF सेंसर स्थापित है, यह दोहरे फ्रंट कैमरे के बीच स्थित है और फेस अनलॉकिंग प्रक्रिया में भाग लेता है। और मैं अब भी सोच रहा था कि चेहरे से अनलॉक करना क्यों चालू है Huawei P40 प्रो अपने पूर्ववर्ती, P30 प्रो की तुलना में बहुत तेज है। इसके अलावा, फोटो की मदद से नए फ्लैगशिप को धोखा देना निश्चित रूप से असंभव है। अभी मेरे द्वारा चेक किया गया है।
मोबाइल फिल्म निर्माताओं के लिए भविष्य के ऐप्स
जो कोई भी वीडियो शूट करने के लिए अपने स्मार्टफोन का उपयोग करता है, वह बेहद दिलचस्पी लेगा यदि पृष्ठभूमि में क्षेत्र की उथली गहराई जोड़ने के लिए 3D ToF तकनीक का उपयोग किया जा सकता है। खासकर अगर प्रक्रिया को पोस्ट-प्रोडक्शन में स्थानांतरित किया जा सकता है, क्योंकि यह अधिक लचीलापन प्रदान करता है।
साथ ही, टीओएफ क्षमताएं उन लोगों के लिए संभावित रुचि की हैं जो अपने वीडियो में कंप्यूटर प्रभाव जोड़ते हैं। उदाहरण के लिए, वीडियो में गति को ट्रैक करते समय, वस्तु पर यथासंभव सटीक रूप से ध्यान केंद्रित करना बेहतर होता है। 3D मानचित्र का उपयोग करने से हमें सब कुछ फ़ोकस में शूट करने की अनुमति मिलनी चाहिए, और बाद में यदि आवश्यक हो तो आवश्यक पृष्ठभूमि धुंधला और विशेष प्रभाव जोड़ें।
यह मेरी ओर से केवल अटकलें हैं, लेकिन 3D स्कैनिंग में निश्चित रूप से वीडियो कैप्चर प्रक्रिया को बेहतर बनाने की बहुत बड़ी क्षमता है। यह आधुनिक सिनेमा ने पहले ही साबित कर दिया है और मुझे उम्मीद है कि यह जल्द ही उपभोक्ता वर्ग में दिखाई देगा।
वीडियो शूट करते समय स्मार्टफोन कैमरों में ये फ़ंक्शन अभी तक उपलब्ध नहीं होने का कारण संभवतः प्रसंस्करण शक्ति में वृद्धि की आवश्यकता से संबंधित है। परीक्षण ने साबित कर दिया है कि टीओएफ सेंसर का उपयोग करते समय स्मार्टफोन गर्म हो जाते हैं। और चूंकि उनके पास सक्रिय शीतलन नहीं है, यह थोड़ी समस्या हो सकती है।
लेकिन जैसे-जैसे मोबाइल प्रोसेसर की शक्ति बढ़ती है, मुझे लगता है कि फोटो और वीडियो अनुप्रयोगों में टीओएफ कैमरे अधिक व्यापक रूप से उपयोग किए जाएंगे।
एक बात पक्की तौर पर कही जा सकती है - टीओएफ में काफी संभावनाएं हैं
तथ्य यह है कि एक स्मार्टफोन अल्ट्रा-सटीक दूरी मापने वाले उपकरण या नाइट विजन डिवाइस के रूप में कार्य कर सकता है, इसका मतलब है कि मैं फिर कभी टीओएफ सेंसर के बिना फोन नहीं खरीदूंगा। यह हाल के वर्षों की सबसे दिलचस्प तकनीकों में से एक है, और यह केवल अपनी यात्रा की शुरुआत में है।
यह आश्चर्यजनक है कि इतना छोटा सेंसर इतना कुछ कर सकता है। मैं अपनी उंगलियों को पार कर रहा हूं कि निर्माता और ऐप डेवलपर्स इसकी क्षमताओं का दोहन करने के लिए काम करना जारी रखेंगे। मुझे यकीन है कि हम टीओएफ कैमरे के नए अनुप्रयोगों के बारे में एक से अधिक बार सुनेंगे। और अब कौन कहेगा कि यह स्मार्टफोन कैमरों के मुख्य सेट के लिए एक अनावश्यक अतिरिक्त है?
रोचक जानकारी