Honor lansirao prvi dodatak za kameru sa “speckle structured light” tehnologijom.Rivalstvo s Appleovim Face ID-om se zahuktava
Otkriveno je da je Honor izdao dodatak za kameru za koji tvrde da je prvi na svijetu s tehnologijom “speckle structured light“, tj. strukturiranim svjetlosnim rješenjem. Što se tiče izvora ove tehnologije, ona zapravo potječe iz Jupiter X sustava, razvijenog od strane optičke tvrtke Sunny Technology. Iz perspektive razvoja, razlika između Jupitera X i Face ID-a potvrđuje prethodnu tvrdnju da je Android ekosustav zaostao više od godinu dana za Appleom u tehnologiji prepoznavanja lica. S obzirom na to da je ovaj dodatak još uvijek jedini proizvod za 3D prepoznavanje lica uz Appleovu TrueDepth kameru, analizirajmo razlike i sličnosti između njih.
Speckle structured light je tehnika koja se koristi za 3D snimanje, optičku metrologiju i računalni vid, a temelji se na projekciji “speckle” uzorka svjetla na površinu objekta. Speckle uzorak je nasumična, granularna distribucija intenziteta svjetlosti koja nastaje zbog interferencije koherentnih svjetlosnih valova, najčešće laserskih, kada se reflektiraju s hrapave površine.
Kako funkcionira speckle structured light:
- Projekcija speckle uzorka: Laser ili druga koherentna svjetlosna izvor emitira speckle uzorak na ciljanu površinu. Ovaj uzorak nastaje interferencijom svjetlosnih valova koji se raspršuju od hrapavih površina.
- Snimači slike: Kamere ili senzori hvataju deformirani speckle uzorak kako se on pojavljuje na objektu. Deformacija uzorka ovisi o površinskoj geometriji objekta.
- 3D rekonstrukcija: Korištenjem algoritama, analiziraju se promjene u speckle uzorku u odnosu na original, čime se rekonstruira trodimenzionalni oblik objekta. Razlika između projiciranog i snimljenog uzorka koristi se za mjerenje dubine i geometrije površine.
Princip strukturiranog svjetla nije “točka”, već “niz”
Iako izraz “strukturirano svjetlo” zvuči kompleksno, zapravo je lako razumjeti njegovu funkciju. Uređaji koji ga koriste projiciraju svjetlo s određenom strukturom, poput svijetlih i tamnih traka. Ako svjetlost pogodi ravnu površinu, reflektirano svjetlo zadržava isti uzorak. Međutim, ako udari u nepravilan predmet, reflektirane trake se iskrive, što omogućava dobivanje strukture objekta.
Ako dodatno zakompliciramo strukturu svjetla, na primjer u obliku mreže (n x n), možemo izračunati geometrijsku strukturu ljudskog lica na temelju izobličenja infracrvenog uzorka kada se reflektira. Honorov novi dodatak koristi upravo ovu tehniku strukturiranog svjetla, koju Sunny Technology naziva “speckle structured light”.
Apple koristi slično rješenje s infracrvenom matricom. Iako Apple nije objavio službene tehničke detalje, iz dostupnih podataka je jasno da su gustoća i raspored infracrvenih točaka pravilni, što znači da i Apple koristi oblik “speckle structured light”, gdje se radi o nizu točaka, a ne o jednoj točki.
TOF i strukturirano svjetlo – sličnosti i razlike
Trenutno postoje tri glavna načina za 3D modeliranje lica: TOF (Time of Flight), binokularno snimanje (3D modeliranje pomoću dvije kamere) i strukturirano svjetlo. Usredotočimo se na TOF i strukturirano svjetlo. Mnogi su ranije mislili da Face ID koristi TOF tehnologiju, no zapravo se temelji na točkasto strukturiranom svjetlu.
TOF radi tako da emitira infracrvene zrake, a na temelju vremena koje svaka zraka treba da se vrati, izračunava se udaljenost i stvara 3D model. Međutim, TOF ima nižu razlučivost i točnost u usporedbi sa strukturiranim svjetlom, što je razlog zašto ga Apple nije implementirao u Face ID. Kinect druge generacije, koji koristi TOF, imao je nisku rezoluciju od samo 320 x 240 piksela, što ga je učinilo nepraktičnim za korištenje u manjim uređajima poput mobitela.
Treba napomenuti da strukturirano svjetlo ne mora nužno koristiti infracrveno svjetlo; ono može koristiti i vidljivu svjetlost. Međutim, Apple koristi infracrveno svjetlo zbog uvjeta korištenja, veličine modula i korisničkog iskustva.
Appleova infracrvena tehnologija – rješenje za ometanje sunčeve svjetlosti
Jedan od problema s korištenjem infracrvene tehnologije jest da sunčeva svjetlost također sadrži infracrvene zrake, što bi moglo ometati funkcionalnost Face ID-a. No, Apple je pametno riješio taj problem koristeći infracrveno svjetlo valne duljine od 940 nm, koje sunčeva svjetlost ne ometa jer ga molekule vode u atmosferi apsorbiraju.
Kako bi Appleova infracrvena kamera mogla primati infracrveno svjetlo te valne duljine, Apple je primijenio tehnologiju kvantnog filma (QuantumFilm), koju je razvila tvrtka InVisage, a koju je Apple nedavno preuzeo. Ova tehnologija omogućava veću osjetljivost infracrvenih kamera.
Nakon što smo detaljno analizirali princip rada Appleove TrueDepth kamere, može se zaključiti da je Apple doista predvodnik u razvoju ove tehnologije, ulažući znatan trud u minijaturizaciju senzora, razvoj strukturiranog svjetla i implementaciju inovacija poput kvantnog filma. Konkurencija će teško sustići Apple u ovoj domeni.
