光學雷達能為iPad Pro加分多少?
2020 年 3 月 18 日,iPad Pro 2020 強勢來襲。
iPad Pro 之強,少不了全新的相機陣列的加持;相機之強,離不開光學雷達感測器。
而「光學雷達」,強在哪?
iPad Pro相機模組
在對光學雷達進行闡述之前,首先把眼光聚焦至 iPad Pro 2020 攝影機。
蘋果首次在iPad 產品線上添加後置雙攝影機——1000 萬像素超廣角攝影機和 1200 萬像素廣角攝影機。
作為參照,本文選取了 iPad Pro 2018(針對 1200 萬像素廣角攝影機)以及 iPhone 11/ Pro (針對 1000 萬像素超廣角攝影機)進行對比。
廣角攝影機
註:圖為 iPad Pro 2018 與 iPad Pro 2020 對比
從圖中數據不難看出,廣角攝影機的基本參數並無明顯改變,但如果細心留意,iPad Pro 2020 並非一成不變,尤其在細節之處。
相機模組方面,iPad Pro 2020 在其架構上新增了兩個新的感測器,能夠在原有 ISO 範圍內具備更強的光靈敏度,改善光線不足情況下的影像處理。
在 Deep Fusion 上,iPad Pro 2020 在原有晶片組的基礎上增加了一個額外的 GPU 核心。
另外,在鏡頭焦距上,iPad Pro 2020 也不乏優勢。iPad Pro 2020 的鏡頭焦距為 28mm;作為對比,iPhone XS 和 XR 作為手機中鏡頭尺寸較寬的機型,其鏡頭焦距也僅有 26mm。
超廣角攝影機
如果說廣角攝影機的變化並不明顯,但對於超廣角攝影機,它的存在就已經是最為明顯的變化了;畢竟,此前的 iPad 產品線僅有一個廣角攝影機。
據官方介紹,最新添加的攝影機為 1000 萬像素超廣角攝影機。值得一提的是,這種規格的攝影機通常出現在手機上,比如最新推出的 iPhone 11 和 iPhone 11 Pro。
註:圖為 iPhone 11/11 Pro 與 iPad Pro 2020 對比
和 iPhone 11/11 Pro 相比,iPad Pro 2020 的鏡頭焦距較大,為 14mm; iPhone 11/11 Pro 的超寬鏡頭焦距僅有 13 mm。不過,1mm 的差異在日常使用的感受並不明顯。
從其他不同的參數來看,iPad Pro 2020 的1000 萬的像素值就顯得有點「雞肋」了,儘管對比之前的 iPad 版本已有所提升,但這或許是 iPhone 6 之後發布的最低解析度的後置攝影機了。
不過,像素只能反映圖片品質的其中一面,具體的拍攝情況還得著眼於照片本身,先看一張對比圖:
圖片拍攝:左為 iPhone 11 Pro,右為 iPad Pro 2020
和 iPad Pro 2020 相比, iPhone 11 和 11 Pro 配備了更大、性能更優的感測器,這個超廣角攝影機感測器的性能與 iPad Pro 2020 上的性能相當。不過,由於 iPad Pro 的像素較低,因此照片清晰度不如 iPhone 11 Pro 所拍。
另外,iPad Pro 2020 似乎還不支援夜間模式、人像模式等,但這些都是小問題,畢竟,iPad 的強項不在於攝影,iPad Pro 2020 相機的強大之處也不在於攝影機,而在於其搭載的光學雷達感測器。
光學雷達感測器
光學雷達感測器(LIDAR sensor),也被稱為 3D 飛行時間感測器(簡稱 ToF),能夠通過測量光觸及物體並反射回來所需的時間確定距離。
這是一項新的成像捕獲技術,藉助紅外線實現。常規的相機感測器擅長於捕捉影像色彩,但光學雷達感測器並不會捕捉影像色彩,而是藉由光反射的時間計算距離。
並且,光學雷達感測器具有檢測和分類物體的功能,用戶無需在空間中四處晃動校準拍攝對象,只需將相機指向被測物體,如窗戶,桌子等。
值得一提的是,這也是首個先於 iPhone 應用在 iPad 上的成像技術。
不過,光學雷達感測器暫不支援豎屏模式,未來是否可能通過軟體更新,用大量深度數據支援這一模式,我只能說,這幾乎不可能的;畢竟光學雷達感測器的投射解析度並不高。
iFixit 此前在測評中將光學雷達感測器與 Face ID 感測器反射的紅外光進行對比。通過紅外攝像機拍攝的光斑可以看出,光學雷達感測器的雷射斑點較大,且數量較為稀疏;而 Face ID 感測器的光斑較為密集且多。
這不難理解,Face ID 感測器解析的區域在於臉部,作為一種安全設置,需要足夠的準確性。光學雷達主要在於室內規模的感測,是針對空間掃描而進行的優化。
那麼,如何將光學雷達投入實際應用呢?
專業攝影應用 Halide 給出了示範。Halide 開發了一個名為「Esper」 的軟體,能夠利用光學雷達重新定義攝影捕捉。
從 GIF 可以看出,鏡頭指向廚房空間,利用鏡頭移動能夠給提高光學雷達感測器的解析度,完善空間的 3D 網格組建。當用戶點擊捕獲按鈕時,Esper 會使用相機數據創建 3D 模型的紋理。
一旦成功捕獲,用戶就可以在設備中查看空間的 3D 模型或是 AR 模型,可以任意切換。另外,由於這是三維捕捉,用戶也可走進畫面之中。
除了空間捕捉,像椅子這種小型傢具也可被成功捕捉進畫面進行 3D 構建。
此外,關於光學雷達感測器的問題,Halide 在社交媒體上選取部分問題進行解疑,具體如下:
對比後置雙攝,光學雷達攝影機好在哪?並且它值得加入到相機陣列中嗎?
它們是不同的東西,並無好壞之分。就像是設備有了陀螺儀或 GPS 開啟了新可能一樣,光學雷達感測器如果能夠添加到 iPhone 中就再好不過了。
iPad Pro 2020 比 iPhone 11 更好嗎?
有了光學雷達,這款 iPad 很可能成為蘋果公司感知三維空間的最佳設備。無論測量,還是 AR 表現,都沒有任何爭議。除此之外,在拍照方面,你用了好幾年的 iPhone 可能拍得更好。
它可以用來掃描物體進行 3D 列印嗎?
目前系統輸出的網格還不夠精確,無法發送給 3D 印表機。比如,你看一下椅子掃描的畫面,會發現表面還很粗糙,而且細節之處(椅子腿)還存在一些問題。但對 3D 建模來說,這是個好的開始,因為掃描的比例都很精確。
iPad Pro 2018 沒有光學防抖功能,全新的 iPad Pro 有嗎?如果沒有,會是個大問題嗎?
iPad Pro 2020 沒有添加光學防抖(OIS),這是個遺憾,畢竟鏡頭焦距變大,添加 OIS 更是必要。或許可以期待一下明年的?!
如果把攝影機對準嘴巴,那它會掃描我的嘴巴嗎?
Ah!這個問題很尖銳。
除非你嘴巴的大小和一個房間差不多(像藍鯨那樣),不然的話,你用 iPhone X 的紅外、前置的 TrueDepth 相機可能更容易做到。