無論是軟硬件性能層面的“高像素單攝”，還是視覺設(shè)計層面的“雙攝”，亦或是符合人眼實現(xiàn)全方位、多領(lǐng)域?qū)用娴?ldquo;3D全景攝像頭”，攝像頭產(chǎn)品的進化，主要圍繞著符合人眼的迭代搓成推進，因為人眼支撐著內(nèi)在的最終性能，也承載著外在的人機交互重要接口。
3D攝像頭層面，在歷經(jīng)單攝到雙攝—的“演變”后，行業(yè)更加關(guān)注工藝制程。目前3D方案算法、濾光片、準(zhǔn)直鏡頭、攝像頭模組以及接受端LENS等多層面已經(jīng)成為廠商為3D全景攝像戰(zhàn)略布局的共識；攝像頭層面，近年來，單一的攝像頭形態(tài)正逐漸被雙攝像頭所取代，從單攝到雙攝，再到多攝甚至是3D深度攝像，進化的速度飛快。行業(yè)內(nèi)，iPhone 8配備這項“革命性”技術(shù)的消息層出不窮，圍繞3D攝像頭的產(chǎn)品升級與競爭正不斷推動著智能手機的“進化”。
在最近中信證券組織的一次手機產(chǎn)業(yè)鏈光學(xué)創(chuàng)新峰會上，從部件到3D模組再到終端的行業(yè)人士，就討論了3D攝像頭用于手機的可能性。
虹軟Arcsoft的CTO王進曾表示，手機雙攝從本質(zhì)上來講是一個過渡產(chǎn)品，因為它有天生的缺憾和不足，很多事做不了必須過渡到深攝，對于識別跟蹤和智能化增強處理方面，還是需要深度攝像頭的幫助，他還補充到，現(xiàn)在已經(jīng)有10多個應(yīng)用場景的研究。
剛需與利潤是攝像頭“進化”的重要推力
盡管基本形態(tài)并未發(fā)生根本變化，但智能手機近年來的快速進化是顯而易見的。在摩爾定律的作用下，攝像頭的像素發(fā)生顯著變化，從前幾年的200—500萬像素變成目前的800—1300萬像素。摩爾定律同樣推動上游攝像頭模組、攝像頭芯片進行架構(gòu)變革、推進制程工藝、提高單個核心品質(zhì)、完善多核心同步設(shè)計。攝像頭的進階，帶來了智能手機功能體驗的快速提升。
從人類的需求上來看，人最大的信息來源是眼睛，不僅可以觀察到三維空間信息，同時可實現(xiàn)圖像軟件中的AR特效。
與之相應(yīng)的，還有算法升級，這也符合“由內(nèi)而外”的基本發(fā)展規(guī)律。更多可選擇的功能及應(yīng)用，對于作為人眼剛需的深度攝像頭提出了更多的要求，其主要發(fā)現(xiàn)方向有兩個：一個是更貼合人眼，實現(xiàn)3D深度攝像功能，二是清晰度變得更高。
至于像素，已經(jīng)從早期的單攝經(jīng)過前、后置的高像素變化，同時提升至目前的中高端機型都進入雙攝階段，甚至朝著更高的深度攝像技術(shù)躍進。形態(tài)方面，也由單一的后置向前置發(fā)展，并衍生出“3D深度攝像頭”。
“其實從某種程度上來說，攝像頭的演變與其價格利潤有著直接關(guān)系。”攝像頭一消息人士透露，“就目前而言，單攝利潤值非常有限，所以演變出雙攝甚至是深度攝像功能，在供應(yīng)鏈沒利潤可言的同時，新產(chǎn)品的替代必將出現(xiàn)，這也是行業(yè)發(fā)展的普遍規(guī)律。”
綜合來看，攝像頭的進化路線基本圍繞高像素人眼剛需和利潤空間來展開，總體而言，一方面深度攝像、人工智能等創(chuàng)新功能和應(yīng)用都離不開攝像頭的不斷革新，另外一方面供應(yīng)鏈的利潤空間也成為促進其發(fā)展的有力武器。
3D攝像技術(shù)究竟是何物？
據(jù)Zion Research預(yù)計2015—2021年，3D攝像頭市場以35%的復(fù)合年增長率持續(xù)增長。由此可見3D攝像頭強大的市場爆發(fā)力。
iPhone 8是否搭載革命性的3D攝像頭一直是業(yè)內(nèi)的目光追逐點，而每一次新出的相關(guān)新聞必能引起不少轟動。
2017年2月21日，國內(nèi)榮耀首款雙攝3D建模手機——榮耀V9成功發(fā)布更是引爆手機界！那么3D攝像技術(shù)究竟為何物呢？為何頻頻引人關(guān)注。
筆者獲悉，3D深度攝像頭與普通攝像頭的區(qū)別在于，除了能夠獲取平面圖像，還可以獲得拍攝對象的深度信息，也就是三維的位置和尺寸信息，于是整個計算系統(tǒng)就獲得了環(huán)境和對象的三維立體數(shù)據(jù)，這些信息可以用在人體跟蹤、三維重建、人機交互、SLAM等領(lǐng)域。
簡而言之就是傳感器內(nèi)集成了紅外發(fā)射模組，然后通過紅外模組發(fā)射和反射的時間差來計算被拍攝物體的具體及景深信息。
而這一使用方式主要有兩種。其一，是感知空間，傳感器發(fā)出經(jīng)調(diào)制的近紅外光，遇物體后反射，隨后傳感器通過計算光線發(fā)射和反射時間差或相位差來換算被拍攝景物的距離，以產(chǎn)生深度信息，同時結(jié)合傳統(tǒng)的相機拍攝，從而使物體的三維輪廓以不同顏色代表不同距離的地形圖方式呈現(xiàn)出來。
另一種使用方式便是將光柵或線光源等投射到被測物上，根據(jù)它們產(chǎn)生的畸變來解調(diào)出被測物的三維信息，簡單來說就是用棉布識別來作為主要的解鎖方式。
查閱相關(guān)資料信息，可發(fā)現(xiàn)深度攝像頭有幾大優(yōu)點。首先，相對二維圖像而言，可通過距離信息獲取物體之間更加豐富的位置關(guān)系，即區(qū)分前景和后景。其次，可完成對目標(biāo)圖像的分割、標(biāo)記、識別、跟蹤等傳統(tǒng)應(yīng)用。其三，可以完成三維建模等應(yīng)用，同時能夠快速完成對目標(biāo)的識別與追蹤。
高端3D深度攝像頭的瓶頸在哪
高端3D攝像頭的瓶頸主要在三大領(lǐng)域，分別是硬件、模組廠和算法的配合及市場應(yīng)用端，其實最重要的是市場應(yīng)用情況。
“早年，intel在3D深度攝像領(lǐng)域布局是相當(dāng)完整的，有7到8成左右，后來他們放棄了這個項目，如果intel不放棄這一項目的話，或許現(xiàn)在成另外一種情況了。”一業(yè)內(nèi)資深人士稱。
據(jù)了解，就硬件領(lǐng)域而言，高端3D深度攝像技術(shù)瓶頸主要體現(xiàn)在兩個技術(shù)領(lǐng)域。其一是實結(jié)構(gòu)光，其二便是TOF技術(shù)。
另一位攝像頭模組消息人士向筆者透露，“Iphone 8搭載3D深度攝像頭對結(jié)構(gòu)光的要求便是小，要知道要實現(xiàn)這一結(jié)構(gòu)化改變，其良率非常之低，僅10%左右。”
該人士繼續(xù)稱：“TOF系統(tǒng)的瓶頸主要集中在像素和功耗方面，雖然TOF系統(tǒng)有速度快，深度信息精度高，不易受干擾的優(yōu)點，但是攝像效果僅幾百萬像素，和目前市場上1300萬像素的拍照效果，相差甚遠，而且消耗非常大。”
值得注意的是，在算法端，3D深度攝像頭要求模組廠和算法進行有效配合。
對于攝像頭模組廠商而言，這一瓶頸主要是兩個攝像頭之間的距離過遠，一般情況下，超出普通雙攝像頭間距，對模組廠商的治具和AA機臺考驗大。同時對客戶產(chǎn)品的組裝平整度、客戶端軟件算法有實力有相當(dāng)高的要求。
“一旦算法出現(xiàn)問題，便很容易造成重影現(xiàn)象，我們遇到過好幾個客戶，均遇到過重影情況。”攝像頭消息人士繼續(xù)稱。
筆者獲悉，通常情況下，算法和設(shè)備是相輔相成的，由于3D更偏向于深度攝像技術(shù)，它對算法提出的要求更高，它不再滿足雙攝機械式AA制程。
因為從某種程度上來講，機械式AA采用的是單顆點亮方式，用機械去確定光軸誤差，而要實現(xiàn)3D攝像功能，靠單顆點亮方式去確認精準(zhǔn)度無疑會造成大量誤差。”由此可見，3D深度攝像技術(shù)對深度的要求更高，它需要算法的全力配合。
據(jù)悉，能夠解決光學(xué)精準(zhǔn)對焦的技術(shù)便是光學(xué)AA。它和機械式的AA最大的區(qū)別是可以實現(xiàn)全部對焦點亮模式有效解決精準(zhǔn)度問題。筆者采訪多位攝像頭行業(yè)人士，大部分人稱，制約3D深度攝像頭的關(guān)鍵不在硬件，而在軟件和應(yīng)用方面，在他們看來，其實早年該技術(shù)已經(jīng)有量產(chǎn)出貨，但最終因終端應(yīng)用而擱置。
總體而言，3D攝像頭最大的技術(shù)瓶頸來源于市場端，如果應(yīng)用端市場逐步擴大，那么其市場不可估量。未來，攝像頭的性能會更強、功能會更多、顏值會更高，單攝和雙攝甚至是3D攝像頭并不會是攝像頭迭代的終點，可以預(yù)期的是，攝像頭的升級與競爭，將繼續(xù)推動攝像頭不斷“進化”。
【活動】3D攝像 2017年5月11號“大咖云集助推風(fēng)口浪尖的3D攝像”
現(xiàn)今手機同質(zhì)化嚴重，大多都只能進行微創(chuàng)新。攝像頭模組作為手機里核心部件？因此成為了各大品牌共同的突破點，據(jù)統(tǒng)計，2017年各大品牌手機廠商所發(fā)布的旗艦機均主打拍照。攝像頭表示“鴨梨山大”?。〉珔s不負重托！3D攝像來啦！
那么3D攝像究竟能為手機帶來哪些變化？在傳統(tǒng)攝像上又有哪些革新？技術(shù)上又有哪些挑戰(zhàn)呢？為此2017年5月11號手機報在深圳 福田 馬可孛羅酒店舉辦3D攝像高峰論壇！為大家解惑？
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