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TOF，聽說過嗎？

一年前，iPhone X 發布前夕，業界傳出了“全新 iPhone 會用上 3D 傳感器和深度攝像頭”的消息。

在這則傳聞中，當時還沒有發布的 iPhone X 可以通過深度攝像頭實現 AR 建模，3D 換裝等功能。

但實際上，正式發布的 iPhone X 并沒有通過深度攝像頭實現 AR 功能，甚至與深度相關的功能——比如面部識別和 Animoji——也僅限于前置攝像頭。

這一切的根源不難理解，皆因 iPhone X 所搭載的 3D 結構光模塊。

3D 結構光的“近”

3D 結構光本身是優點頗多的，精度高、功耗低、全天候、環境適應性好，非常適合用作人臉識別、支付，以及對自拍美顏進行細節補充。所以，在 iPhone X 搭載這項技術后，有的 Android 旗艦也開始搭載這項技術。OPPO Find X 就是 Android 陣營的 3D 結構光代表。

只不過，正如上文所說的那樣，3D 結構光目前的用途略局限，而且僅限于前置攝像頭。

這都和原理有關。

以散斑結構光為基礎原理的 3D 結構光，發射衍射光斑到物體上，傳感器接收到發生形變的光斑，從而根據光斑形變的量來判斷深度信息。它所發射的衍射光斑在一定距離外能量密度會降低，所以不適用于遠距離的深度信息采集。

3D 結構光的工作距離范圍很短，僅 0．2m－1．2m。這讓設想中的“AR 應用、3D 建模”等功能難以實現。需要長距離信息的后置攝像頭也與 3D 結構光無緣。

TOF 的“遠”

實際上，在 iPhone X 相關傳聞出現的時候，TOF 就是一個和 3D 結構光并行出現的詞。

TOF，Time of Flight，直譯為飛行時間。其具體原理是通過給被測目標連續發送光信號，然后在傳感器端接收從被測目標返回的光信號，再通過計算發射和接收光信號的往返飛行時間來得到被測目標的距離。

這是一段技術門檻略高的闡述，大部分用戶只要明白：和 3D 結構光一樣，TOF 是一個用以補充圖像 Z 軸深度信息的技術。

不過，和 3D 結構光不同的是，TOF 技術是發射的不是散斑，而是面光源，所以在一定距離內，TOF 的光信息不會出現大量的衰減，同時 TOF 感光元件的單位像素非常大，為 10μm，對于光的采集有足夠的保障，理論上只要提高發射端的功率，TOF 的使用距離會非常遠。一般情況下，TOF 的工作距離范圍是 0．4m－5m。因此整體上來看，TOF 更適合用在后置攝像頭上。

為什么搭載 TOF 的終端還沒有被量產？

3D 結構光和 TOF 都能記錄深度信息為智能手機帶來更多交互的可能性，為什么 3D 結構光已經有了普及的趨勢，而 TOF 還沒有量產的機型？

無他，TOF 的功耗是一個大問題。

此前，TOF 的解決方案里，用的圖像傳感器是 CCD，功耗頗高，這對于電池續航本就捉襟見肘的手機不啻為一個大問題。

好在，索尼在 2017 年 12 月推出的 IMX456QL CMOS 解決了功耗問題，其功耗僅為 CCD 方案的 1／5～1／3。

并且據索尼的說法，該傳感器結合了兩種像素技術，一是提高反射光信號讀取精度的像素技術，二是背照式 CMOS 影像傳感器的像素技術，從而大幅提升了光線收集率和測距速度。該傳感器搭載了高感光度的驅動模式，即使遠距離也可實現高精度測距。

搭載 TOF 的手機終端即將與大家見面

索尼 IMX456QL 傳感器的資料提到，這款傳感器樣品到貨時間是 2018 年 4 月，預計的批量到貨時間是 2018 年 11 月。

所以，首發 TOF 的手機要等到 11 月之后了？

非也，OPPO 已經于 8 月 6 日在北京召開了媒體溝通會，宣布 OPPO 下款主力產品將會用上采用了背照式 CMOS 方案的 TOF 技術。

按照他們在發布會上所表示的“溝通會不展示 DEMO，技術已經準備量產”的說法，搭載 TOF 的新機已經觸手可及了。