ToF 鏡頭技術人臉解鎖更精準：Android 超越iPhone 的關鍵

隨著國際流動通訊大會MWC 臨近，亦意味著2019 年第一季的新手機發布潮即將來臨，繼上年的全面屏之後，今年成為Android 新機各廠追捧的標準配置共有幾項，而除了最多人知道的高通驍龍 855 處理器以外，還有一樣大家開始有聽聞，但卻聽不瞭解的新硬件－ ToF 鏡頭。

今年絕大多數的Android 機，都大行多鏡頭設計，而在高像素主鏡以及廣角鏡以外，廠商們都傾向加入一個ToF 鏡頭。那究竟ToF 鏡頭是什麼？以下就與各位詳細解構。

ToF飛時測距是什麼？

ToF 全名為Time-of-Flight，中文即飛時測距（譯成中文好像更不明白了？），簡單來說，ToF 就是計算光/紅外線／激光的反彈時間，來計算事物與發射源之間距離的一個技術，而目前在手機上用的技術則多為紅外線。透過獲得多點的距離，ToF 傳感系統就可以有效塑造一個3D 立體模型，為下一步應用提供材料。

比蘋果 iPhone X/XS 的TrueDepth 更強

ToF 最大的功能，在於立體景物的辨識以及模型建構，在手機範疇最炙手可熱的賣點當然就是用在人面辨識之上，是以不少人都會將之與Apple 用在iPhone X、XS 等旗艦機上的TrueDepth 感應器進行對比，而事實上，ToF 於應用層面對比TrueDepth 有著決定性的優勢，誘使Android 廠商們在2019 年廣泛採用。

TrueDepth 技術名為「Structure Light 結構光」，同樣需要將紅外線照射在人面／景物上，然而它並不會接收反射回來的數據，而是以另一特製鏡頭拍攝紅外線參照點的圖像，再以點與點之間的偏差距離計算出景物的凹凸/深度。

由於需要物理上的可見辨識，TrueDepth 的結構光技術有著幾個難以突破的限制，例如參照點不能太多（因為太密就拍不到距離）、在陽光下的使用會受到影響，另一方面，由TrueDepth 鏡頭拍攝的圖像需要系統的額外運算，亦變相增加入了處理器的負擔、延長了辨識時間。

而ToF 技術，先天設計就只是讓鏡頭接收最直接的數據再交由處理器作運算，於情報處理的程序上少了一重，減少了處理的時間與資源負擔，然而鏡頭的製作成本卻比TrueDepth更低。如果對電腦圖像有理解的朋友，大概可以將ToF 與TrueDepth 類比成「Vector Graphic 向量圖檔」與「Pixel Graphic 像素圖檔」，就會更容易理解兩者間的分別。

ToF 技術的應用

ToF 於手機最常用來示範的是3D 面孔辨識，但除了在機面用於解鎖之外，其實它還有更多不同的用途，例如用於自拍時的美顏用途。

而由於ToF 本身就是用來測定距離的工具，故放在機背作為主鏡的輔助也是十分實用，尤其是近年手機上十分流行的人造散景效果。另一方面，可以精準測量景物距離的特性，亦有利於手機於AR／MR 技術方面、結合3D 動畫效果與現實世界的應用之上。