相機(jī)之強(qiáng)，離不開激光雷達(dá)傳感器

有了激光雷達(dá)，iPad Pro 2020 很可能是蘋果公司感知三維空間的最佳設(shè)備。

2020 年 3 月 18 日，iPad Pro 2020 強(qiáng)勢(shì)來襲。

iPad Pro 之強(qiáng)，少不了全新的相機(jī)陣列的加持；相機(jī)之強(qiáng)，離不開激光雷達(dá)傳感器。

而“激光雷達(dá)”，強(qiáng)在哪？

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iPad Pro 相機(jī)模塊

在對(duì)激光雷達(dá)進(jìn)行闡述之前，首先把眼光聚焦至 iPad Pro 2020 攝像頭。

蘋果首次在iPad 產(chǎn)品線上添加后置雙攝像頭——1000 萬像素超廣角攝像頭和 1200 萬像素廣角攝像頭。

作為參照，本文選取了 iPad Pro 2018（針對(duì) 1200 萬像素廣角攝像頭）以及 iPhone 11/ Pro （針對(duì) 1000 萬像素超廣角攝像頭）進(jìn)行對(duì)比。

廣角攝像頭

注：圖為 iPad Pro 2018 與 iPad Pro 2020 對(duì)比

從圖中數(shù)據(jù)不難看出，廣角攝像頭的基本參數(shù)并無明顯改變，但如果細(xì)心留意，iPad Pro 2020 并非一成不變，尤其在細(xì)節(jié)之處。

相機(jī)模塊方面，iPad Pro 2020 在其架構(gòu)上新增了兩個(gè)新的傳感器，能夠在原有 ISO 范圍內(nèi)具備更強(qiáng)的光靈敏度，改善光線不足情況下的圖像處理。

在 Deep Fusion 上，iPad Pro 2020 在原有芯片組的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)額外的 GPU 核心。

另外，在鏡頭焦距上，iPad Pro 2020 也不乏優(yōu)勢(shì)。iPad Pro 2020 的鏡頭焦距為 28mm；作為對(duì)比，iPhone XS 和 XR 作為手機(jī)中鏡頭尺寸較寬的機(jī)型，其鏡頭焦距也僅有 26mm。

超廣角攝像頭

如果說廣角攝像頭的變化并不明顯，但對(duì)于超廣角攝像頭，它的存在就已經(jīng)是最為明顯的變化了；畢竟，此前的 iPad 產(chǎn)品線僅有一個(gè)廣角攝像頭。

據(jù)官方介紹，最新添加的攝像頭為 1000 萬像素超廣角攝像頭。值得一提的是，這種規(guī)格的攝像頭通常出現(xiàn)在手機(jī)上，比如最新推出的 iPhone 11 和 iPhone 11 Pro。

注：圖為 iPhone 11/11 Pro 與 iPad Pro 2020 對(duì)比

和 iPhone 11/11 Pro 相比，iPad Pro 2020 的鏡頭焦距較大，為 14mm；iPhone 11/11 Pro 的超寬鏡頭焦距僅有 13 mm。不過，1mm 的差異在日常使用的感受并不明顯。

從其他不同的參數(shù)來看，iPad Pro 2020 的1000 萬的像素值就顯得有點(diǎn)“雞肋”了，盡管對(duì)比之前的 iPad 版本已有所提升，但這或許是 iPhone 6 之后發(fā)布的最低分辨率的后置攝像頭了。

不過，像素只能反映圖片質(zhì)量的其中一面，具體的拍攝情況還得著眼于照片本身，先看一張對(duì)比圖：

左為 iPhone 11 Pro，右為 iPad Pro 2020

和 iPad Pro 2020 相比， iPhone 11 和 11 Pro 配備了更大、性能更優(yōu)的傳感器，這個(gè)超廣角攝像頭傳感器的性能與 iPad Pro 2020 上的性能相當(dāng)。不過，由于 iPad Pro 的像素較低，因此照片清晰度不如 iPhone 11 Pro 所拍。

另外，iPad Pro 2020 似乎還不支持夜間模式、人像模式等，但這些都是小問題，畢竟，iPad 的強(qiáng)項(xiàng)不在于攝影，iPad Pro 2020 相機(jī)的強(qiáng)大之處也不在于攝像頭，而在于其搭載的激光雷達(dá)傳感器。

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激光雷達(dá)傳感器

激光雷達(dá)傳感器（LIDAR sensor），也被稱為 3D 飛行時(shí)間傳感器（簡(jiǎn)稱 ToF），能夠通過測(cè)量光觸及物體并反射回來所需的時(shí)間確定距離。

這是一項(xiàng)新的成像捕獲技術(shù)，借助紅外線實(shí)現(xiàn)。常規(guī)的相機(jī)傳感器擅長(zhǎng)于捕捉圖像色彩，但激光雷達(dá)傳感器并不會(huì)捕捉圖像色彩，而是借由光反射的時(shí)間計(jì)算距離。

并且，激光雷達(dá)傳感器具有檢測(cè)和分類物體的功能，用戶無需在空間中四處晃動(dòng)校準(zhǔn)拍攝對(duì)象，只需將相機(jī)指向被測(cè)物體，如窗戶，桌子等。

值得一提的是，這也是首個(gè)先于 iPhone 應(yīng)用在 iPad 上的成像技術(shù)。

不過，激光雷達(dá)傳感器暫不支持豎屏模式，未來是否可能通過軟件更新，用大量深度數(shù)據(jù)支持這一模式，我只能說，這幾乎不可能的；畢竟激光雷達(dá)傳感器的投射分辨率并不高。

iFixit 此前在測(cè)評(píng)中將激光雷達(dá)傳感器與 Face ID 傳感器反射的紅外光進(jìn)行對(duì)比。通過紅外攝像機(jī)拍攝的光斑可以看出，激光雷達(dá)傳感器的激光斑點(diǎn)較大，且數(shù)量較為稀疏；而 Face ID 傳感器的光斑較為密集且多。

這不難理解，F(xiàn)ace ID 傳感器解析的區(qū)域在于臉部，作為一種安全設(shè)置，需要足夠的準(zhǔn)確性。激光雷達(dá)主要在于室內(nèi)規(guī)模的傳感，是針對(duì)空間掃描而進(jìn)行的優(yōu)化。

那么，如何將激光雷達(dá)投入實(shí)際應(yīng)用呢？

專業(yè)攝影應(yīng)用 Halide 給出了示范。Halide 開發(fā)了一個(gè)名為“Esper” 的軟件，能夠利用激光雷達(dá)重新定義攝影捕捉。

從 GIF 可以看出，鏡頭指向廚房空間，利用鏡頭移動(dòng)能夠 提高激光雷達(dá)傳感器的分辨率，完善空間的 3D 網(wǎng)格組建。當(dāng)用戶點(diǎn)擊捕獲按鈕時(shí)，Esper 會(huì)使用相機(jī)數(shù)據(jù)創(chuàng)建 3D 模型的紋理。

一旦成功捕獲，用戶就可以在設(shè)備中查看空間的 3D 模型或是 AR 模型，可以任意切換。另外，由于這是三維捕捉，用戶也可走進(jìn)畫面之中。

除了空間捕捉，像椅子這種小型家具也可被成功捕捉進(jìn)畫面進(jìn)行 3D 構(gòu)建。

此外，關(guān)于激光雷達(dá)傳感器的問題，Halide 在社交媒體上選取部分問題進(jìn)行解疑，具體如下：

對(duì)比后置雙攝，激光雷達(dá)攝像頭好在哪？并且它值得加入到相機(jī)陣列中嗎？

它們是不同的東西，并無好壞之分。就像是設(shè)備有了陀螺儀或 GPS 開啟了新可能一樣，激光雷達(dá)傳感器如果能夠添加到 iPhone 中就再好不過了。

iPad Pro 2020 比 iPhone 11 更好嗎？

有了激光雷達(dá)，這款 iPad 很可能成為蘋果公司感知三維空間的最佳設(shè)備。無論測(cè)量，還是 AR 表現(xiàn)，都沒有任何爭(zhēng)議。除此之外，在拍照方面，你用了好幾年的 iPhone 可能拍得更好。

它可以用來掃描物體進(jìn)行 3D 打印嗎?

目前系統(tǒng)輸出的網(wǎng)格還不夠精確，無法發(fā)送給 3D 打印機(jī)。比如，你看一下椅子掃描的畫面，會(huì)發(fā)現(xiàn)表面還很粗糙，而且細(xì)節(jié)之處（椅子腿）還存在一些問題。但對(duì) 3D 建模來說，這是個(gè)好的開始，因?yàn)閽呙璧谋壤己芫_。

iPad Pro 2018 沒有光學(xué)防抖功能，全新的 iPad Pro 有嗎？如果沒有，會(huì)是個(gè)大問題嗎？

iPad Pro 2020 沒有添加光學(xué)防抖（OIS），這是個(gè)遺憾，畢竟鏡頭焦距變大，添加 OIS 更是必要。或許可以期待一下明年的？！

如果把攝像頭對(duì)準(zhǔn)嘴巴，那它會(huì)掃描我的嘴巴嗎？

Ah！這個(gè)問題很尖銳。

除非你嘴巴的大小和一個(gè)房間差不多（像藍(lán)鯨那樣），不然的話，你用 iPhone X 的紅外、前置的 TrueDepth 相機(jī)可能更容易做到。