Cảm biến ToF trên smartphone có tác dụng gì?

1. Cảm biến ToF là gì?

ToF là tên viết tắt của cụm từ Time-of-Flight, đây là một loại cảm biến sử dụng tia laser nhỏ để phát ra ánh sáng hồng ngoại từ đó tính toán và chuyển thành những thông tin về khoảng cách giữa cảm biến và chủ thể. Hiểu một cách đơn giản thì ToF chính là cảm biến đo chiều sâu.

ToF là tên viết tắt của cụm từ Time-of-Flight

Khác với những loại cảm biến trước đây, ToF cho khả năng hoạt động ổn định ở những khoảng cách tầm trung cho đến những khoảng cách xa. Và cũng tùy vào vị trí lắp đặt mà cảm biến này sẽ có những công dụng khác nhau. Đối với những smartphone trang bị cảm biến này ở mặt trước thì nó sẽ có chức năng nhận diện khuôn mặt để mở khóa điện thoại là chính, trường hợp cảm biến được đặt ở mặt sau thì nó sẽ dùng để cảm nhận môi trường phía trước camera.

ToF hoạt động ổn định ở nhiều môi trường khác nhau

2. ToF khác gì so với các loại cảm biến trước đây?

Trên các dòng smartphone trước đây thì các nhà sản xuất vẫn trong bị hệ thống cảm biến đo chiều sâu cho các sản phẩm của mình, cảm biến này có tên là Stereo Vision. Cơ chế hoạt động của cảm biến này là cực kì đơn giản chỉ với 2 camera tích hợp sẵn trên máy do đó độ chính xác của phương pháp này là không cao và nó hoàn toàn mất tác dụng khi sử dụng ở những điều kiện ánh sáng yếu.

Cảm biến Stereo Vision có khả năng đo chiều sâu nhưng thiếu hiệu quả ở những vùng ánh sáng yếu

Ngoài ra một phương pháp tốt hơn sử dụng tia hồng ngoại đã được áp dụng đó là Structured-light. Phương pháp này sử dụng một chùm sáng với mô hình điểm để chiếu lên các vật thể, tuy nhiên lại bị giới hạn khoảng cách sử dụng (trong khoảng chiều dài của cánh tay) và thường chỉ áp dụng vào những tính năng nhận diện khuôn mặt.

Structured-light áp dụng vào những tính năng nhận diện khuôn mặt

Khác với những phương pháp trên, ToF không sử dụng mô hình điểm mà thay vào đó là một luồng ánh sáng hồng ngoại đồng nhất, giúp cho nó có thể hoạt động ổn định ở những vùng ánh sáng yếu và không bị giới hạn khoảng cách.

3. Cảm biến ToF hoạt động như thế nào?

Cảm biến này hoạt động dựa trên nguyên tắc phản xạ ánh sáng. Cụ thể đó là bộ phận cảm biến của camera sẽ phát ra một luồng tia hồng ngoại hoặc tia laser, luồng ánh sáng này sẽ đi tới chủ thể sau đó phản xạ ngược lại camera.

Hoạt động dựa trên nguyên tắc phản xạ ánh sáng

Thông thường trong một khung hình sẽ có nhiều đối tượng khác nhau như người, ghế đá, cây cối,… ở các khoảng cách khác nhau do đó hệ thống cảm biến này sẽ ghi nhận lại toàn bộ và tạo ra một bản đồ 3D của những vật thể này. Phần bản đồ sau đó sẽ được xử lý và kết hợp với những hình ảnh từ camera màu bình thường để cho ra một tấm ảnh thật sự ấn tượng và đầy tính nghệ thuật.

4. Ứng dụng của cảm biến ToF

Hiện nay thì hệ thống cảm biến này được sử dụng cho 2 mục đích chính đó là chụp ảnh và công nghệ thực tế ảo tăng cường AR.

Chụp ảnh:

Cảm biến ToF sẽ đo và tính toán khoảng cách giữa chủ thể với nền, từ đó dùng thuật toán để xóa phần phông nền phía sau mà không ảnh hưởng tới chủ thể, làm nổi bật phần chủ thể hơn.

Áp dụng cho chụp ảnh xóa phông

Công nghệ thực tế ảo tăng cường AR:

Với cảm biến ToF, chiếc điện thoại của bạn có thể nắm rõ được môi trường xung quanh người dùng ra sao, nên nó có thể phủ các lớp thông tin tương ứng lên màn hình. ToF có thể giúp cho người dùng đo khoảng cách giữa các vật thể, chơi các game AR bắn nhau trong không gian hoặc tạo ra một chủ thể dạng 3D trên màn hình.

Công nghệ thực tế ảo tăng cường AR

gtgtgt Tham khảo thêm giá bán một số mẫu điện thoại di động hiện đang được kinh doanh tại siêu thị.