Vieš, na čo slúži malý senzor vedľa fotoaparátu, ktorý nie je kamerou? Toto všetko dokáže
Na čo slúži malý senzor vedľa fotoaparátov na smartfóne? LiDAR meria vzdialenosť a hĺbku a pomáha pri 3D skenovaní, AR aj fotografovaní.
Na zadnej strane niektorých smartfónov nájdeš vedľa fotoaparátov malý tmavý kruh, ktorý na prvý pohľad vyzerá ako ďalší objektív. V skutočnosti však môže ísť o úplne iný typ senzora. Volá sa LiDAR a telefónu poskytne informáciu, ktorú klasická kamera sama o sebe nezíska, presnejší údaj o tom, ako ďaleko sa nachádzajú objekty a povrchy pred ňou.
Technológia preto neslúži iba na fotografovanie. Telefón vďaka nej dokáže lepšie pochopiť priestor okolo seba, zmerať predmety, vytvoriť 3D model miestnosti alebo presnejšie umiestniť virtuálny objekt do reálneho sveta.
Ako LiDAR vlastne funguje?
Skratka LiDAR pochádza z anglického Light Detection and Ranging, teda voľne preložené „detekcia a meranie vzdialenosti pomocou svetla“. Princíp je pomerne jednoduchý. Senzor vyšle do priestoru krátky impulz svetla, ktorý sa odrazí od okolitého predmetu a vráti sa späť. Elektronika následne zmeria čas potrebný na návrat impulzu.
Keďže svetlo sa šíri extrémne rýchlo, telefón musí pracovať s veľmi malými časovými rozdielmi. Z nich však dokáže vypočítať vzdialenosť medzi senzorom a konkrétnym povrchom. Práve v tom spočíva hlavný rozdiel oproti klasickému fotoaparátu. Kamera zachytí, ako scéna vyzerá, zatiaľ čo LiDAR pridá informáciu o tom, kde sa jednotlivé objekty nachádzajú v priestore.
Telefón tak môže získať akúsi hĺbkovú mapu svojho okolia. Čím viac bodov dokáže zmerať, tým presnejšiu predstavu o tvare priestoru môže softvér vytvoriť.
Neprehliadni
Na čo sa LiDAR v telefóne používa?
Ako sme už spomenuli, jedným z najpraktickejších využití je meranie predmetov a vzdialeností. Na kompatibilnom telefóne môžeš napríklad otvoriť aplikáciu na meranie, namieriť kameru na predmet a označiť jeho začiatok a koniec. Telefón následne vypočíta približnú dĺžku. Nejde však o náhradu profesionálneho meracieho prístroja. Pri presnej práci sa na takýto údaj spoliehať nemáš, no na rýchle zistenie rozmerov nábytku, steny alebo iného predmetu môže byť užitočný.
LiDAR má ešte väčší význam pri 3D skenovaní miestností. Kompatibilná aplikácia dokáže skombinovať obraz z kamery s hĺbkovými údajmi zo senzora a vytvoriť model priestoru. Softvér tak môže rozpoznať steny, podlahu, dvere, okná či niektoré kusy nábytku. Výsledkom môže byť 3D model miestnosti alebo podklad pre pôdorys. To sa hodí napríklad pri zariaďovaní bytu, rekonštrukcii, práci s interiérom alebo pri aplikáciách určených na virtuálne plánovanie priestoru.
Pomáha aj rozšírenej realite
Ďalšou oblasťou je rozšírená realita (AR). Ak aplikácia vie pracovať s hĺbkovými údajmi, môže presnejšie určiť, kde sa nachádza podlaha, stena alebo iný povrch. Virtuálna stolička, stôl či iný predmet potom nemusí pôsobiť ako obrázok položený na obrazovke. Aplikácia ho dokáže umiestniť do priestoru s lepším pochopením jeho skutočnej polohy. Apple túto technológiu využíva napríklad cez svoje AR nástroje a framework RoomPlan. Ten kombinuje údaje z kamery a LiDARu pri vytváraní 3D modelov interiérov.
Hoci LiDAR neslúži ako fotoaparát, jeho údaje môžu pomôcť kamerovému systému. Jedným z príkladov je zaostrovanie pri slabom osvetlení. Keď scéna obsahuje málo svetla, klasický systém automatického zaostrovania môže mať náročnejšiu úlohu. LiDAR však dokáže pridať informáciu o vzdialenosti objektu, takže telefón môže rýchlejšie určiť, kam má zaostriť. Na podporovaných iPhonoch Apple využíva LiDAR aj pri portrétoch v nočnom režime.
LiDAR nájde využitie aj v prístupnosti. Na podporovaných iPhonoch môže režim Detekcia v aplikácii Lupa rozpoznať napríklad ľudí, dvere alebo nábytok v blízkosti používateľa.
Telefón následne poskytne informáciu prostredníctvom hlasu, zvuku alebo haptickej odozvy. Apple však upozorňuje, že takáto funkcia nemá slúžiť ako náhrada navigačných pomôcok v situáciách, pri ktorých by chyba mohla spôsobiť nebezpečenstvo.
Ktoré telefóny majú LiDAR?
Pri smartfónoch je dôležité rozlišovať medzi LiDARom a ToF senzorom. Obe technológie pracujú so svetlom a dokážu zmerať vzdialenosť k objektom, no nejde o úplne rovnaké riešenie.
Apple nasadilo skutočný LiDAR Scanner prvýkrát v modeloch iPhone 12 Pro a iPhone 12 Pro Max v roku 2020. Odvtedy ho dostali aj ďalšie generácie profesionálnych iPhonov:
- iPhone 13 Pro a 13 Pro Max
- iPhone 14 Pro a 14 Pro Max
- iPhone 15 Pro a 15 Pro Max
- iPhone 16 Pro a 16 Pro Max
- iPhone 17 Pro a 17 Pro Max
Základné iPhony, modely Plus ani iPhone Air tento senzor nemajú. Ak teda chceš využiť LiDAR napríklad na presnejšie 3D skenovanie alebo meranie priestoru, potrebuješ podporovaný model Pro.
Na Androide je situácia trochu iná. Skutočný LiDAR sa v bežných Android smartfónoch prakticky nepresadil. Výrobcovia však v minulosti používali podobnú technológiu nazývanú ToF (Time of Flight).
Medzi známe príklady patria napríklad Samsung Galaxy S10 5G, Galaxy Note10+, Galaxy S20+, Galaxy S20 Ultra 5G, ale aj LG V60 ThinQ či Sony Xperia 1 II. Sony pri modeli Xperia 1 II použilo 3D iToF senzor, ktorý dokázal zmerať desiatky tisíc bodov vzdialenosti v zábere.
Samsung následne od tejto technológie ustúpil. V novších vlajkových modeloch Galaxy už dedikovaný ToF senzor nenájdeš a podobne sa situácia vyvinula aj u väčšiny ďalších výrobcov. Aktuálne Androidy preto často využívajú kombináciu kamier, pohybových údajov a softvéru na vytvorenie hĺbkovej mapy. Google na tento účel ponúka technológiu ARCore Depth API, ktorá dokáže odhadnúť hĺbku priestoru aj bez samostatného LiDARu alebo ToF senzora.
Výsledok môže byť pre používateľa podobný, telefón dokáže pracovať s informáciou o hĺbke, rozpoznať povrchy alebo umiestniť virtuálny objekt do priestoru. Neznamená to však, že každý Android telefón dokáže vytvoriť rovnako presnú 3D mapu ako iPhone s dedikovaným LiDARom.
Ak teda na zadnej strane telefónu nájdeš malý senzor vedľa fotoaparátov, nemusí ísť automaticky o LiDAR. Môže ísť o ToF senzor, laserové zaostrovanie alebo iný systém na získanie informácií o vzdialenosti.
