TOF 3D Camera on OPPO R17 Pro

ในช่วงปลายปี 2017 จนถึงปีนี้ หนึ่งในเทรนด์ยอดนิยมของสมาร์ทโฟนที่ต้องมีกันเกือบทุกแบรนด์ก็คือ Dual Camera หรือกล้องคู่นั่นเอง ซึ่งในปัจจุบันแทบจะกลายเป็นฟีเจอร์มาตรฐานสำหรับสมาร์ทโฟน Mid-Range จนถึงระดับแฟลกชิฟไปเสียแล้ว และถ้าหากจะวิเคราะห์ถึงเทรนด์ในปี 2019 ที่จะถึงนี้ ก็คงจะเป็นการก้าวไปสู่ยุคของ Triple Camera หรือกล้อง 3 ตัว ที่เราเริ่มเห็นกันในหลาย ๆ แบรนด์มาบ้างแล้วนั่นเอง แน่นอนว่าแต่ละค่าย ต่างก็มีเทคโนโลยีรวมไปถึงแนวคิดการนำเสนอที่แตกต่างกันออกไป เช่นการเลือกเลนส์ มุมกว้าง + เลนส์ขาวดำ + เลนส์ทางยาวเพื่อใช้ประโยชน์ของการซูม หรือบางแบรนด์ อาจจะเลือกเป็น เลนส์มุมกว้าง + เลนส์ทางยาว+ เลนส์มุมกว้างพิเศษ เพื่อใช้ประโยชน์ในการเก็บภาพมุมกว้างได้มากกว่าเลน์ปรกติ ซึ่งที่กล่าวมานี้ถือว่าเป็นฟีเจอร์เบสิคไปแล้วครับ เพราะทาง OPPO เตรียมที่จะเปิดตัวนวัตกรรมใหม่บน Triple Camera รุ่นแรกของทางค่าย ด้วยการเลือกใช้เทคโนโลยี TOF 3D Camera บนกล้องหลัง 3 เลนส์เป็นครั้งแรกของโลกอีกด้วย

Join PDAMobiz on Telegram

OPPO ถือว่าเป็นหนึ่งในผู้นำทางด้านเทคโนโลยีการถ่ายภาพระดับโลก จะเห็นได้ว่าหลายครั้งที่ OPPO เปิดตัวนวัตกรรมใหม่ ๆ ที่มาพร้อมความน่าตื่นตาตื่นใจ อีกทั้งยังประสบความสำเร็จและได้รับการตอบรับเป็นอย่างดีอีกด้วย ยกตัวอย่างเช่น ในปี 2555 OPPO เปิดตัวเทคโนโลยี Inner-Beautify บน U701 เป็นครั้งแรก ซึ่งถือว่าเป็นรากฐานสำคัญที่ส่งผลมาถึง OPPO Beautify 4.0 เรียกว่าถ้าพูดถึงกล้องหน้าและความสวยงามจากโหมดบิวตี้ OPPO คือเบอร์ 1 ของวงการตัวจริงสียงจริง จนกลายมาเป็นที่ชื่นชอบและจดจำของแฟน ๆ ได้จนกระทั่งถึงทุกวันนี้ รวมไปถึง OPPO N3 สมาร์ทโฟนเครื่องแรกที่มาพร้อมกล้องหมุนได้ด้วยระบบไฟฟ้า และเทคโนโลยีการถ่ายภาพแบบ Lossless Zoom 5x ที่เปิดตัวในงาน MWC ปี 2017 ที่ผ่านมา เป็นต้น

ส่วนปีนี้เราได้สัมผัสความล้ำไปอีกขั้นบน OPPO Find X ที่มาพร้อมกล้องสไลด์และเทคโนโลยี 3D Structured Light หรืออธิบายให้เข้าใจง่ายก็คือ “ระบบการตรวจจับใบหน้าแบบ 3D” โดยเป็นเทคโนโลยีการฉายแสงจำนวนกว่า 15,000 จุด ซึ่งจะช่วยในการวิเคราะห์และจดจำใบหน้าได้อย่างชาญฉลาดในรูปแบบ 3D และมีความปลอดภัยกว่าการปลดล็อคด้วยลายนิ้วมือมากถึง 20 เท่า สามารถอ่านรีวิว OPPO Find X ได้ที่นี่ https://bit.ly/2w9o7Cq

นอกจาก 3D Structured Light ที่เราได้สัมผัสกันไปแล้ว เร็ว ๆ นี้ทาง OPPO ยังเตรียมเปิดตัวเทคโนโลยีใหม่ ที่จะมาพร้อมกล้องหลัง 3 เลนส์เป็นรุ่นแรกของทางค่ายอีกด้วย นั่นก็คือ เทคโนโลยี “TOF 3D Camera” ที่จะเป็นการตอกย้ำความเป็นผู้นำพร้อมปฏิวัติเทรนด์ของกล้องหลัง 3 ตัวที่ไม่เหมือนใครในตลาดสมาร์ทโฟน ณ ตอนนี้ โดยคาดกันว่าเทคโนโลยี TOF 3D Camera จะถูกนำมาใช้งานเป็นครั้งแรกบน OPPO R17 Pro ซึ่งตามข่าวล่าสุดคอนเฟิร์มออกมาแล้วว่า OPPO R17 Pro นั้นเตรียมเปิดตัวในไทยแน่นอน ส่วนจะเป็นช่วงไหน เวลาใด อดใจรอกันอีกไม่นานครับ

สำหรับคนที่ยังไม่รู้จักหรือคุ้นชื่อกับเทคโนโลยี TOF 3D Camera มาก่อนว่าคืออะไรและมีหลักการทำงานอย่างไร เรามาทำความรู้จักกับเทคโนโลยีนี้ไปพร้อม ๆ กันได้เลยครับ

TOF คืออะไร?

TOF หรือ Time Of Flight คือเทคโนโลยีที่ใช้สำหรับวัดระยะระหว่างเซ็นเซอร์กับวัตถุ โดยส่งสัญญาณแสงไปที่เป้าหมายอย่างต่อเนื่อง เมื่อแสงกระทบกับผิวของวัตถุและสะท้อนกลับมายังตัวเซ็นเซอร์ ตัวเซ็นเซอร์จะคำนวนรอบการเดินทางไปกลับระหว่างแสงและวัตถุ ซึ่งสามารถทำให้ทราบระยะห่างของวัตถุได้ ในขณะเดียวกัน TOF จะได้รับข้อมูลของแกน Z (แทนความลึก) นอกเหนือจากการรับข้อมูลแบบ 2 มิติ คือแกน X และ Y (แทนความกว้างและความยาว) และสุดท้ายก็จะสามรถสร้างข้อมูลในรูปแบบ 3 มิติได้อย่างแม่นยำ

เทคโนโลยี TOF กับการทำงานร่วมกับ 5 Hardware หลัก

หน่วยการแผ่รังสีอินฟราเรด

ประกอบด้วยเครื่องส่งสัญญาณ Vcsel โดยแสงที่ถูกปล่อยออกมาจาก Vcsel จะถูกปรับโดย Diffuser เพื่อให้แสงที่ถูกปลอยออกมานั้นมีพิ้นผิวและรูปแบบที่สม่ำเสมอ
เลนส์แสง

ทำหน้าที่รวบรวมแสงสะท้อนและแสดงรูปร่างของวัตถุบนแสงเซ็นเซอร์
เซ็นเซอร์สำหรับถ่ายภาพ

ทำงานคล้ายกับชุดเซ็นเซอร์ในกล้องทั่วไป โดยทำหน้าที่รับแสงสะท้อนและส่งไปยังเซ็นเซอร์
หน่วยกรควบคุม

IC คือเครื่องส่งเลเซอร์ ซึ่งสามารถส่งเลเซอร์ได้ด้วยคลื่นความถี่สูง 100 เมกะเฮิร์ตซ์
หน่วยการวิเคราะห์

หน่วยอัลกอลิทึมที่ทำหน้าที่หลักของโทรศัพท์มือถือคือ AP ซึ่งจะส่งคลังอัลกอลิทึมที่ทำหน้าที่ดึงข้อมูลสำคัญไปยัง AP ในขั้นตอนแรกหน่วยวิเคราะห์จะอ่านข้อมูลความถูกต้องของโมดูลเดี่ยวจากโมดูล ในขั้นตอนที่สองจะส่งและแปลงข้อมูลของคลังอัลกอลิทึม เป็น RAW map ลงใน Depth map และขั้นตอนสุดท้าย Depth map จะนำข้อมูลไปปรับใช้กับแอปพลิเคชั่นต่าง ๆ

TOF และโหมดการใช้งานบนสมาร์ทโฟน

สำหรับเทคโนโลยี TOF นั้นออกแบบมาให้เหมาะสำหรับการเก็บข้อมูลที่อยู่ในระยะไกล ซึ่งเหมาะสมกับ Post-application ของโทรศัพท์มือถือในปัจจุบัน และเมื่อนำ TOF มาประยุกต์ใช้กับโทรศัพท์มือถือจะทำให้ Background ดูกว้างมากขึ้นและมีพื้นที่สำหรับจินตนาการได้ไกลมากยิ่งขึ้น

เมื่อวัตถุอยู่ในระยะที่เหมาะสม เทคโนโลยี TOF จะสามารถจำลองภาพวัตถุนั้น ๆ ได้ในรูปแบบ 3D ซึ่งสามารถแสดงผลในรูปแบบ AR, ภาพถ่าย 3D, โฮโลกราฟิคและอื่น ๆ ยกตัวอย่างเช่น การปรับแต่งภาพแบบ 3D, การตกแต่งแบบ AR, เกม AR, Somatic game ภาพโฮโลกรฟิค โดยสิ่งเหล่านี้สามารถทำได้ผ่านเทคโนโลยี TOF

ประโยชน์ของเทคโนโลยี TOF ของ OPPO

1.ความแม่นยำในการจับทิศทางของแกน Z

เทคโนโลยี TOF ของ OPPO ทำงานด้วยวิธี Dial frequency (ความถี่แบบคู่) ด้วยเทคนิคสุ่มตัวอย่าง 240 เฟรม/วินาที

2.ตรวจสอบความแม่นยำอย่างเคร่งครัด

เพื่อให้มั่นใจในความแม่นยำของเทคโนโลยี TOF ทาง OPPO ได้ปรับแต่งกระบวนการทดสอบโดยเฉพาะที่มีประสิทธิภาพ เพื่อความถูกต้องของการทำงาน

3. ประหยัดพลังงาน

ด้วยเทคโนโลยี TOF ของ OPPO นั้นใช้ระบบ BSI CMOS ซึ่งลดการใช้พลังงาน 3 ถึง 5 เท่า เมื่อเทียบกับเทคโนโลยี CCD แบบอื่น ๆ

4.การป้องกันที่แข็งแกร่งจากสิ่งรบกวน

เทคโนโลยี TOF ของ OPPO ใช้สัญญาณแสงที่มีความยาวของคลื่น 940 นาโนเมตร ซึ่งเป็นปริมาณน้อยที่สุดในสเปกตรัมจึงจะไม่ได้รับผลกระทบจากแสงโดยรอบ ด้วยเหตนี้จึงสาามรถทำงานได้ดีแม้ว่าจะอยูในสภาพอากาศที่แตกต่างหรือในที่มืดก็ตาม

เทคโนโลยี TOF ของ OPPO มีการพัฒนาอย่างมากในเรื่องความละเอียดและความแม่นยำในการจับทิศทางของแกน Z ที่ไม่เหมือนกับเทคโนโลยีอื่น ๆ ซึ่งการพัฒนานี้ทำให้ OPPO ได้ก้าวขึ้นมาเป็นผู้นำในด้านความแม่นยำ, การประหยัดพลังงาน, และการนำไปต่อยอดใช้งานในทุก ๆ ด้าน

เปรียบเทียบหลักการทำงานของ 3D Structured Light กับ TOF

หลักการทำงานของ 3D Structured Light คือการกระจายจุดแสงไปยังพื้นผิวของวัตถุ เมื่อเซ็นเซอร์ จับวัตถุที่มีรูปร่างจะทำการวัดค่าของข้อมูล ซึ่งขึ้นอยู่กับจำนวนของจุดที่สามารถจับได้บนพื้นผิวนั้น ๆ โดยจุดของแสงที่ถูกปล่อยจะอยู่ในรูปแบบของการกระจายออก ซึ่งเมื่อถึงระยะหนึ่งความหนาแน่นของแสงจะลดลงเรื่อย ๆ ดังนั้นเทคโนโลยี 3D Structured Light จึงไม่เหมาะสำหรับรวบรวมข้อมูลที่อยู่ในระยะไกล

ขณะที่การทำงานของเทคโนโลยี TOF ไม่ใช่กระจายจุดแสงไปยังพื้นผิวของวัตถุ แต่เป็นการปล่อยแสงลักษณะเรียบไปบนพื้นผิวของวัตถุนั้น แสงแบบเทคโนโลยี TOF จะไม่ลดความหนาแน่นลงอย่างรวดเร็ว ถึงแม้ระยะทางเพิ่มขึ้น เซ็นเซอร์ของเทคโนโลยี TOF นั้นมีประสิทธิภาพสูงมากถึง 10 ไมครอน ซึ่งสามารถนำมาใช้ตรวจหาที่ตั้งเรดาห์อื่น ๆ ได้ อย่างเครื่องบินเป็นต้น ในทางทฤษฎีถ้าพลังงานจากเครื่องส่งสัญญาณเพิ่มขึ้นระยะทางของเซ็นเซอร์ TOF ก็จะสามารถไปไกลได้มากขึ้น

ถ้าสรุปให้เข้าใจง่ายและเห็นภาพความแตกต่างของทั้ง 2 เทคโนโลยีเมื่อนำมาใช้งานบนสมาร์ทโฟน กล่าวคือ 3D Structured Light ใช้รูปแบบการ “กระจายจุดแสง” ไปยังวัตถุ แต่มีข้อจำกัดตรงระยะห่างครับ ยิ่งห่างมาก ความหนาแน่นในการครอบคลุมวัตถุก็จะยิ่งน้อยลง ส่งผลให้เกิดความคลาดเคลื่อนได้ง่าย ฉะนั้นเทคโนโลยี 3D Structured Light จึงถูกนำมาใช้งานในกล้องหน้า ซึ่งเป็นระยะที่เหมาะสมที่สุด เพราะจะมีระยะในการใช้งานที่ไม่เกิน 1 เมตรนั่นเอง

ส่วน TOF นั้นเป็นการเข้ามาเติมเต็ม พร้อมอุดจุดอ่อนในเรื่องระยะการใช้งานของ 3D Structured Light ซึ่งถ้าเราดูภาพประกอบจากด้านบน จะเห็นว่าเทคโนโลยี TOF ใช้หลักการในการฉายแสงในแบบระนาบ ไม่ได้ใช้การยิงเป็นจุดแสงเหมือน 3D Structured Light

ซึ่งข้อดีของ TOF คือ การฉายแสงที่มีความสม่ำเสมอไปยังวัตถุ โดยเมื่อแสงกระทบกับผิวของวัตถุและสะท้อนกลับมายังตัวเซ็นเซอร์ ตัวเซ็นเซอร์จะคำนวนรอบการเดินทางไปกลับระหว่างแสงและวัตถุ ซึ่งทำให้ทราบระยะห่างของวัตถุได้ และสุดท้ายก็จะสามารถประมวลผลจากรูปทรง ระยะความลึก ความห่าง และนำข้อมูลเหล่านั้นมาสร้างรูปแบบ 3D ได้อย่างถูกต้องแม่นยำ และข้อดีอีกอย่างของ TOF ก็คือรองรับการทำงานในระยะไกลได้ถึง 5 เมตร อีกทั้งยังสามารถทำงานได้ในทุกสภาพแวดล้อมเหมือน 3D Structured Light นี่จึงเป็นเหตุผลที่ OPPO เลือกที่จะใส่เทคโนโลยี TOF เข้ามาในกล้องหลัง 3 เลนส์รุ่นแรกของทางค่ายนั่นเองครับ

แล้วเราจะได้ประโยชน์อะไรจาก TOF?

ด้วยจุดเด่นของเทคโนโลยี TOF 3D Camera จะส่งผลให้กล้องหลัง 3 เลนส์บน OPPO R17 Pro มีความแตกต่างจากค่ายอื่น ๆ ที่ส่วนใหญ่จะเลือกใช้ประโยชน์จากเลนส์ไวด์มุมกว้าง หรือเลนส์ขาวดำ ส่วนเลนส์ที่มาพร้อมเทคโนโลยี TOF บน OPPO R17 Pro จะมีความสามารถพิเศษในการตรวจจับระยะห่าง ความลึก ความสามารถในการรับรู้รูปทรง เพื่อการใช้งานในเชิงสามมิติ ซึ่งรองรับการทำงานในระยะไกลได้ดีขึ้น ฉะนั้นการถ่ายรูปในโหมด portrait หน้าชัดหลังเบลอจะได้ประโยชน์ไปเต็ม ๆ รวมถึงการที่สามารถถ่าย portrait แบบเต็มตัวได้ดีและมีความสมจริง จากเทคโนโลยี TOF ที่รองรับระยะห่างได้ไกลถึง 5 เมตร ตรงนี้จึงเข้ามาชดเชยจุดอ่อนของ 3D Structured Light ที่เหมาะกับการใช้งานบนกล้องหน้าเพียงอย่างเดียว อีกทั้งยังส่งผลให้สามารถถ่ายภาพบุคคล หรือวัตถุที่มีมิติในที่แสงน้อยได้ดียิ่งขึ้นอีกด้วยครับ

และประโยชน์ของ TOF 3D Camera ยังไม่หมดแค่นี้ เพราะ TOF 3D Camera ยังรองรับและสามารถพัฒนาต่อยอดไปยังการใช้งานด้าน AR ได้อย่างหลากหลาย ไม่ว่าจะเป็นการสร้างโมเดล 3D, เกม 3D, AR game, ภาพ Holographic, การจำลองหรือคำนวนพื้นที่และขนาดของตัววัตถุต่าง ๆ, สามารถรองรับแอปพลิเคชั่นที่ทำงานร่วมกับ AR – VR ในอนาคต อาทิเช่น สามารถวีดีโอคอลแบบ 3D ผ่านทางเครือข่าย 5G ได้เป็นต้น

สรุป TOF 3D Camera

ประโยชน์ของ TOF 3D Camera ที่จะถูกนำมาใช้งานบน OPPO R17 Pro ในแบบที่เป็นเรื่องใกล้ตัวและสัมผัสได้จริงก็คือ กล้องหลังของ OPPO R17 Pro จะถ่ายภาพบุคคล หรือภาพหน้าชัดหลังเบลอได้ดีขึ้น เช่นการถ่ายแบบเต็มตัว จะสามารถเก็บดีเทลของขอบได้ครบถ้วนในขณะที่ละลายฉากหลังได้อย่างสมจริงเป็นธรรมชาติ รวมถึงรองรับการถ่ายภาพบุคคลหรือวัตถุที่มีมิติในที่แสงน้อยได้ดีและมีความผิดเพี้ยนที่น้อยมาก ๆ ส่วนการรองรับ AR หรือ 3D ที่ดูเหมือนจะเป็นเรื่องของอนาคต แต่เอาเข้าจริงแล้ว เทรนด์ของ AR และโลกเสมือนจริงกำลังเข้ามามีบทบาทอย่างหนัก ฉะนั้นการที่ OPPO R17 Pro รองรับเทคโนโลยี TOF 3D Camera จึงไม่ใช่เรื่องไกลตัว แต่เป็นการยกระดับพร้อมปฏิวัติเทรนด์การถ่ายภาพในอนาคตได้ก่อนใคร ซึ่งตัว OPPO R17 Pro นั้นจะมาพร้อมเทคโนโลยี TOF 3D Camera และ 3D Structured Light จึงมั่นใจได้ว่า การเปิดตัว OPPO R17 Pro อย่างเป็นทางการในไทยครั้งนี้ จะเป็นการสั่นสะเทือนวงการอีกครั้งอย่างแน่นอนครับ