Die 3D-Scantechnologie ist alles andere als neu, aber Lidars sind längst keine Miniaturgeräte mehr. Die Verkleinerung von Mikroprozessoren ermöglichte es, sie sogar in Smartphones zu platzieren, und zum ersten Mal erschien auf dem iPhone 12 ein vollwertiges Lidar..
Streng genommen wurde die Technologie, mit der Sie Entfernungen bestimmen können, zuvor in Telefonen verwendet, jedoch nur sehr eingeschränkt, sodass solche Geräte nur als Lidar-Geräte bezeichnet werden können, und wir werden Ihnen sagen, warum.
Was ist Lidar im iPhone?
LiDAR ist eine Abkürzung für Light Detection and Ranging, was übersetzt werden kann mit „Objekterkennung und Entfernungsmessung mit Licht“. Lidars, deren Lichtquelle ein Laser ist, sind Routineinstrumente in der modernen Geodäsie und Kartographie. Der Laser kann nicht im Telefon platziert werden, aber die LED kann auch als Quelle des Lichtstrahls dienen, nur der Aktionsradius ist klein. Das bedeutet, dass es nicht möglich sein wird, lange Distanzen zu messen, aber es hat sich herausgestellt, dass Lidar auch für kurze Distanzen verwendet werden kann..
Das Funktionsprinzip ist ganz einfach: Die LED sendet Lichtwellen aus, die von Objekten im Weg reflektiert werden, und sie werden von einem Detektor erfasst, der unter Berücksichtigung der Umgebung, die den reflektierten Strahl streut, die Entfernung zum Objekt berechnet basierend auf der verstrichenen Zeit und dem Abstieg des Lichtstrahls, um seine Reflexionen einzufangen. Das heißt, Sie verstehen jetzt ungefähr, wie Lidar im iPhone funktioniert.
Zunächst wurde Lidar im im Frühjahr 2020 erschienenen iPad Pro implementiert und sechs Monate später konnte es im iPhone 12 (Pro / Pro Max-Versionen) implementiert werden. Der Sender bei Smartphones befindet sich am hinteren Kamerablock..
Vollwertige Laser-Lidare verfügen über eine ausreichend große Reichweite, die ihren Einsatz beispielsweise in den Autopiloten moderner Fahrzeuge ermöglicht. Insbesondere die Elektrofahrzeuge von Tesla haben viele Lidare, die für die Beurteilung der Straßensituation zuständig sind – sie können nicht nur die Entfernung bestimmen, sondern auch andere Autos erkennen und von unbeweglichen Objekten unterscheiden.
Verwechseln Sie die ToF-Sensoren einiger Android-Smartphones nicht mit den Lidars auf dem iPhone. Die Time-of-Flight-Technologie basiert zwar auf dem gleichen Prinzip - die Bestimmung der Entfernung zu einem Objekt mit einem Lichtstrahl, macht es jedoch etwas anders - indem sie einen einzigen Impuls sendet.
Der im iPhone verbaute Lidar-Scanner scannt kontinuierlich den Raum, wodurch nicht nur die Entfernung bestimmt, sondern auch ein 3D-Bild von Objekten im Sichtfeld des Sensors erstellt werden kann. Darüber hinaus ist der Erfassungsbereich des Lidars deutlich größer als der von ToF-Sensoren, was es ermöglicht, diese nicht nur zur Ermittlung der optimalen Eigenschaften der Fotografie, sondern auch in Anwendungen mit Fokus auf Augmented Reality einzusetzen.
Schließlich funktionieren ToF-Sensoren bei sonnigem Wetter nicht gut, da direktes Sonnenlicht den Detektor verwirrt, während der Lidar diesen Nachteil nicht hat. Und sein Aktionsradius ist größer als der von ToF - heute beträgt er etwa 5 Meter, aber diese Zahl ist künstlich begrenzt, und in naher Zukunft können wir mit einem starken Anstieg dieses Indikators rechnen.
Das heißt, Sie stellen sich bereits grob vor, wofür der Lidar-Sensor im iPhone ist, und obwohl Apple mit seiner Einführung in seine Gadgets etwas zurückgeblieben ist, waren sie technologisch der Konkurrenz voraus, da sie ein technisch fortschrittlicheres und vielversprechenderes implementiert haben Produkt.
So verwenden Sie Lidar auf dem iPhone
Die oben skizzierten theoretischen Berechnungen interessieren den Endverbraucher wenig - geben Sie ihnen praktische Anwendung.
Nun, lassen Sie uns das besprechen. Zunächst zu den Auswirkungen der Verwendung von Lidar in der Fotografie. Auf dem iPhone 12 Pro / Pro Max ermöglicht eine neue Technologie bessere Porträts: Mit Lidar können Sie verschiedene Bereiche des Gesichts, wie Haare oder Ohren, besser fokussieren. Bisher funktioniert dieser "Trick" nur mit Static, aber in naher Zukunft wird erwartet, dass die Technologie auch auf Portrait-Videos anwendbar ist. Vielleicht geschieht dies in der nächsten Version der neuen iOS-Version oder muss auf die Veröffentlichung des neuen iPhone-Modells warten.
Sie können auch Lidar auf dem iPhone 12 Pro verwenden, um Entfernungen zu Objekten innerhalb der Reichweite des Sensors genau zu bestimmen. Das heißt, jetzt ist es nicht schwer, die Höhe der Wände Ihrer Wohnung, die Länge und Breite aller Räume und sogar die Krümmung von Oberflächen, beispielsweise des Bodens, herauszufinden. Und dafür brauchen Sie kein Maßband und Meter.
Darüber hinaus ermöglichen die im iPhone 12 implementierten Fähigkeiten von Lidar den Einsatz bei Bauarbeiten und ersetzen erfolgreich Nivelliergeräte und Entfernungsmesser.
Für das „Apple“-Telefon wurden bereits Anwendungen entwickelt, die die Funktion haben, Raummodelle zu erstellen, in denen dreidimensionale Objekte wie Möbel platziert werden.
Vergessen Sie nicht, dass das Lidar im Dunkeln arbeiten kann. Sie können testen, wie viel besser Ihre Low-Light-Fotos sind, indem Sie das Lidar einschalten: Die Fokussierung wird 4-6 mal besser und die Unschärfe ist das Hauptproblem bei Nachtaufnahmen.
Wie viel Lidar wird im Telefon benötigt?
Zunächst wurde die in Lidars verwendete Technologie ausschließlich für kartografische Zwecke verwendet. Eine interessante Tatsache: Apollo 15 benutzte ein Laser-Lidar, um die Mondoberfläche zu scannen. Mapping-Funktionen sind nach und nach in Android-Handys aufgetaucht, bei denen ToF-Sensoren seit geraumer Zeit verwendet werden.
Sie können auch zur Gesichtssteuerung verwendet werden und ersetzen die ziemlich komplexen bestehenden Gesichts-ID-Schemata, die aus mehreren Komponenten bestehen - das Lidar ist in der Lage, ein viel genaueres Modell der Gesichtsoberfläche zu erhalten, und diese Funktionalität wurde bereits im Galaxy S10 implementiert 5G.
Lidar ist also eine vielversprechende Richtung mit vielen Anwendungsbereichen. In der Automobilindustrie und Robotik können Lidars schon viel, und was Smartphones angeht, steht hier die Lidar-Ära noch am Anfang. Selbst Experten können nur schwer vorhersagen, wie sich diese Technologie mittelfristig durchsetzen wird.
Einige von ihnen behaupten sogar, dass das Erscheinen von Lidar im iPad / iPhone nur ein Marketingtrick ist, der keinen praktischen Wert hat, außer der Messung von Entfernungen zu Objekten.
Tatsächlich gibt es immer mehr Anwendungen, die diese Technologie für eine Vielzahl von Zwecken verwenden, von sehr exotisch bis wirklich notwendig. An den Aussichten von Lidars besteht also kein Zweifel. Und ja, dies ist ein wirklich guter Marketing-Trick, der mit der Einführung der Technologie Besitzer veralteter Apple-Geräte dazu zwingt, fortschrittlichere Geräte zu kaufen.
Android-Smartphones mit Lidar-Technologie
Wir haben bereits angemerkt, dass das Galaxy S10 5G einen Lidar (bzw. einen ToF-Sensor) verwenden kann, um den Besitzer des Telefons anhand seines Gesichts zu identifizieren. Angesichts der Tatsache, dass das moderne Smartphone zu einem mächtigen Finanzinstrument wird, rücken die Sicherheitsaspekte seiner Verwendung in den Vordergrund und die Verbesserung eines der Authentifizierungsmittel sollte kaum als unbedeutender Faktor bezeichnet werden. Traurig ist nur, dass andere Hersteller es mit solchen Neuerungen nicht eilig haben.
Andererseits ist die Einführung von ToF-Sensoren in Smartphones bereits ein Trend und mittlerweile sind viele moderne Modelle damit ausgestattet. Neben Samsung ist Lidar bereits in einem weiteren südkoreanischen Modell erhältlich - LG G8 Thin Q. Die Chinesen sind nicht weit dahinter, Oppo hat bereits zwei beliebte Modelle mit Lidar: RX17 Pro und Reno, erwähnenswert ist Huawei, das die P30 Pro mit ToF-Sensor sowie Honor View 20. Sony hat auch ein solches Telefon - Xperia XZ4.
Und da die Einführung von Lidars in Android-Smartphones viel früher als Apple begann, sind sie in einigen Bereichen den Apple-Geräten voraus. Beispielsweise werden Google Pixel ToF-Sensoren erfolgreich für Kartierungszwecke eingesetzt, auch mit der Entwicklung der Augmented-Reality-Technologie wird experimentiert, um dreidimensionale Karten zu generieren.