苹果在其第四代iPad Pro 的后置摄像头上安装了一个新的传感器——LiDAR Scanner，这种被称为激光雷达的扫描仪是一种“光检测和测距”传感器，它常被应用在汽车无人驾驶技术上，那么苹果会在即将推出的iPhone 12 Pro上也使用它吗？
首先，让我们先来了解什么是LiDAR，LiDAR是一种使用激光创建雷达的传感器，该雷达可探测环境并精确测量距离。如果这听起来有点耳熟，那是因为在过去几年中，Android手机已经在他们的相机中加入了3D时间飞行传感器，这是一种无扫描仪的LiDAR。
传统的ToF被称为iToF，苹果最新使用的LiDAR被称为dToF技术。
LiDAR扫描仪和无扫描仪的LiDAR（如3D ToF传感器）均使用光和飞行时间技术来测量距离。但相比之下，有扫描仪类型的测量结果将更加准确，因为它使用多个激光脉冲而不仅仅是一个大的闪光激光脉冲。
对于安装了3D ToF组件的Android手机，他们已经在增强现实（AR）和bokeh风格的人像模式照片上获得了可观的改进。三星已经在其智能手机上大力推广这些传感器，Galaxy Note 10+、Galaxy S20+和Galaxy S20 Ultra均配备一个。
iPhone 12 Pro和12 Pro Max可能会安装LiDAR扫描仪，但苹果为何选择更昂贵的LiDAR组件（dToF）？原因是尽管与3D ToF技术（iToF）非常相似，但是它们捕获3D信息的方式却有所不同，而苹果认为LiDAR的摄像头效果更好。
LiDAR扫描仪和3D ToF传感器的核心是一样的东西。两者都是基于激光的传感器，利用飞行时间来确定远处物体的距离。他们利用红外线(IR)激光器，测量光从捕获环境中的物体反射所需的时间。
借助复杂的算法，这些传感器可以帮助创建周围区域的3D点云。然后，智能手机可以将信息中转到第一方和第三方应用程序。例如，该数据可以帮助更好地确定照片的景深。另一方面它有助于创建更精确、身临其境的AR体验，可以将人造物体放置和管理在相机镜头所指向的任何真实场景中。
区别在于这两种传感器捕捉3D信息的方式不同。
Android手机使用iToF无扫描仪LiDAR系统。这些系统（例如三星的DepthVision）以单个IR光脉冲照亮该区域（这就是为什么您看不到它的原因）。从场景中的对象反射回来的所有反射都返回到传感器中进行分析，并创建一个3D贴图。使用这种方法的传感器制造起来成本更低但效果显著，这就是为什么最近它在智能手机中的应用越来越多的原因。
新的2020 iPad Pro（以及预计即将推出的iPhone 12 Pro机型）使用带扫描的LiDAR系统。它会在一个区域中发送一个较小的脉冲，而不是单个闪光脉冲，并使用飞行时间来确定距离。然后，它以“纳秒级”的速度将光移动到周围环境的其他部分，以捕捉周围环境的其他部分。
由于旋转的LiDAR体积庞大且容易受到外部振动的影响，因此苹果公司使用固态LiDAR，这种类型的LiDAR没有移动部件。目前苹果可能选择使用的两种方法：MEMS（微电子机械系统）或OPA（光学相控阵）。
基于MEMS的扫描仪使用微镜来控制发射方向和聚焦方向；基于OPA的激光器使用光发射器以特定的模式发射出光粒子，从而产生定向发射，系统可以修改发射的大小和焦点，以获取环境中的每一个点。
具体我们还不知道苹果使用的是哪种方法，因为它没有发布这方面的信息，但这两种技术与3D ToF传感器相比，优势几乎相同。
采用LiDAR方法的优势
当光被发射时，不仅仅是预期的反射回来，传感器将接收由环境引起的间接反射、离角反射和多重反射。
虽然算法有助于最小化反射光的信噪比，但这些本身就复杂的问题会变得更难以计算，特别是当使用单一闪光同时接收所有的反射时。单次闪光激光脉冲的结果距离可能被错误测量，通常比实际距离要大得多，这会干扰AR的沉浸感并破坏了照片和视频中bokeh效果的准确性。
这就是为什么说扫描dToF LiDAR（例如Apple的LiDAR Scanner）是对3D ToF传感器的改进。LiDAR扫描仪逐点绘制区域图，将接收到的噪声降至最低，从而获得更准确的读数和3D点云。
另外，镜面是一个平坦的表面，可以产生镜面反射，Android智能手机中使用的iToF传感器也容易受到镜面反射光的影响。
另一件需要考虑的事情是LiDAR可以测量多远的距离。苹果最初发布的这项技术和大多数3D ToF传感器一样，只能显示5米的距离。然而，基于dToF的LiDAR可以比iToF探测到更远的距离，所以在未来，我们可以看到苹果公司在距离上击败竞争对手。
原文连接：
https://ios.gadgethacks.com/news/lidar-vs-3d-tof-sensors-apple-is-making-ar-better-for-smartphones-0280778/
|
高端微信群介绍 |
|
|
创业投资群 |
AI、IOT、芯片创始人、投资人、分析师、券商 |
|
闪存群 |
覆盖5000多位全球华人闪存、存储芯片精英 |
|
云计算群 |
全闪存、软件定义存储SDS、超融合等公有云和私有云讨论 |
|
AI芯片群 |
讨论AI芯片和GPU、FPGA、CPU异构计算 |
|
5G群 |
物联网、5G芯片讨论 |
|
第三代半导体群 |
氮化镓、碳化硅等化合物半导体讨论 |
|
存储芯片群 |
DRAM、NAND、3D XPoint等各类存储介质和主控讨论 |
|
汽车电子群 |
MCU、电源、传感器等汽车电子讨论 |
|
光电器件群 |
光通信、激光器、ToF、AR、VCSEL等光电器件讨论 |
|
渠道群 |
存储和芯片产品报价、行情、渠道、供应链 |
< 长按识别二维码添加好友 >
加入上述群聊
带你走进万物存储、万物智能、
万物互联信息革命新时代
