Artık hangi telefona baksak “ToF kameraya sahip” deniliyor. Aslında ToF
sensörler bir sahnedeki derinliği ölçmesinin yanında çevrenin haritalanmasına
yardımcı olmak için de kullanılıyor. Şimdiyse Time of Flight kamerasının ne
yaptığını, ne için kullanıldığını ve hangi teknoloji ürünlerinin bunlara sahip
olduğunu daha yakından inceleyelim…
Time of Flight veya ToF nedir?
ToF’u aklınızda canlandırmanın en kolay yolu, onu bir sonar sistem gibi
düşünmek. Ancak bu, bir şeyleri tespit etmek için ses yerine ışık kullanıyor.
Tek bir lazer darbesiyle tam bir sahnedeki mesafeleri doğru bir şekilde
ölçebildiği için diğer teknolojilere göre çok büyük bir avantaj sağlıyor.
Yapılandırılmış ışık kamerası / projektör sistemi gibi mevcut “3B
derinlik aralığı tarama” teknolojilerine kıyasla, ToF teknolojisi nispeten
daha ucuz. Sensörler 160 fps’ye kadar ulaşabilir, bu da videoda arka plan
bulanıklığı gibi gerçek zamanlı uygulamalar için mükemmel oldukları anlamına
geliyor. Daha da iyisi, az miktarda işlem gücü kullanıyorlar. Uzaklık verileri
toplandıktan sonra, nesne algılama gibi özellikler doğru algoritmalar ile
kolayca uygulanabiliyor.
ToF kameralar, cep telefonlarında, uçaklarda ve endüstriyel robotlarda
artan bir özellik haline geliyor. Derinlik kameraları olarak da biliniyorlar ve
çevreyi, önlerinde olanı, üç boyutlu çizebiliyorlar.
Kamera, örneğin bir engelden kaçınmak için drone’da veya arabada
kullanılabilir. Bunun yanında ToF, bir konuyu tanımlamak veya jest tanıma için
de kullanışlı olabilir.
Peki güvenlik uygulamalarında da yer alabilir desem. Çünkü kullanıcının
tanımlanmasına yardımcı olabilir veya basitçe, belki de komşunun kedisi ile
davetsiz bir misafir arasındaki farkı söyleyebilir.
Ayrıca, VR ve artırılmış gerçeklik uygulamalarında da önemli bir role
sahipler. Örneğin oyunlarda gerçek dünya üzerine sanal bir dünyayı
yerleştirebilirler.
ToF kamera neler yapabilir?
Bir ToF kamera sensörü, mesafeyi ve hacmi ölçmek, nesne taraması, iç mekan
navigasyonu, engellerden kaçınma, hareket tanıma, nesne izleme ve reaktif
altimetreler için kullanılabilir. Sensörden gelen veriler ayrıca 3D
görüntülemeye ve artırılmış gerçeklik (AR) deneyimlerini iyileştirmeye yardımcı
olabilir. Telefonlarda ise ToF kamera sensörleri 3D fotoğrafçılık, AR ve
özellikle Portre modunda sıkça kullanılıyor.
Teorik olarak, ToF kameralar Portre modunda fotoğraf arkaplanlarını daha
iyi bulanıklaştırabilir. “Teorik olarak” diyoruz, çünkü süreç hala
yazılım büyüsünü gerektiriyor ve sonunda, ToF kameranın topladığı verileri
nasıl uygulayacağına karar vermek bir şirkete kalıyor.
ToF kameralar, düşük ışık durumlarında da kullanışlı hale geliyor. Sensör
“konuya olan mesafeyi” almak için kızılötesi ışık kullandığından,
akıllı telefonların perde siyahında bile odaklanmasına yardımcı olabiliyor.
ToF kameralar nasıl çalışıyor?
Time of Flight kamera, normal dijital kamerayla aynı bir görüntüleme sensörüne
sahip. Ancak, CCD sensöründeki her fotoğraf sahasının işi, kameradan çıkan
kızılötesi bir ışık ışınının kameraya geri dönmesi için geçen süreyi ölçmek.
Tüm sahne tek bir ışık darbesi ile yakalanıp ölçülüyor.
Işık hızından bahsetmişken, ölçüm göz açıp kapayıncaya kadar gerçekleşiyor.
Işık saniyede 300.000 km yol kat eder. Bu yüzden 5 metre uzaklıktaki bir konu
için, örneğin, kameradan çıkan ışık ile geri dönen arasındaki zaman farkı
sadece 33 nanosaniyedir. Yani 0,000000033sec.
Bu zaman farkları, görüntüdeki her bir pikselde ölçülüyor ve sahnenin üç
boyutlu haritasını veren de bu ‘resim’dir. Ve bunu sürekli olarak yapabilir.
Evet, teknoloji bir süredir var ama gereken işlem hızı, bu derinlik
algılama teknolojisinin günlük cihazlara ulaşması için biraz daha
geliştirilmeliydi.
Mevcut ToF kameralar oldukça düşük çözünürlüklü. Samsung’un S10 5G
modelindedeki ToF kamera yalnızca 240×160 piksel.
Neden telefonlarda ToF kameralar var?
Yeni nesil cep telefonlarında yalnızca bir kamera yok. Uzun süredir iki
hatta üç tane ile geliyorlar. Biri önlerinde selfie’ler için diğerleri de
arkasında. Ancak, en yeni telefonların artık birkaç tane ön kamerası var. Her
biri kendi sensörüne sahip. Bunlardan
bazıları farklı odak uzunlukları için kullanılıyor. Bu sayede istediğiniz kadar
geniş açılı bir görüntü elde etmek veya görüntüyü kırpmanıza gerek kalmadan iyi
bir fotoğraf elde edebiliyorsunuz.
Ancak giderek artan bir şekilde akıllı telefonların önünde veya arkasında
ToF sensörü görüyoruz.
ToF sensörü telefona ek özellikler verebiliyor. Sensörün kaydettiği
derinlik bilgileri telefondaki farklı uygulamalar tarafından farklı şekillerde
kullanılabiliyor.
Örneğin, ToF kamera hareket tanıma için kullanılabilir. Böylece elinizi
kaldırdığınızda kameranın fotoğraf çekmesini istediğinizi görebilirsiniz.
Benzer şekilde, derinlik bilgisi, telefondaki AI yazılımıyla bir görüntünün
arka planını bulanıklaştırmasına yardımcı olabilir. Bu da profesyonel portre
fotoğrafçıları tarafından sevilen bokeh bulanıklığını veriyor.
Hangi telefonlarda ToF kamera var?
Şimdiye kadar piyasaya sürülmüş ve ToF kameralara sahip olan telefonlardan
bazıları şu şekide:
Samsung Galaxy S10 5G
Samsunf Galaxy Note 10 Plus
LG G8 Thin Q
Oppo RX17 Pro
Honor View 20
Huawei P30 Pro
Oppo Reno
Sony Xperia XZ4
iPhone 11 (Belki)
Başka hangi uygulamalar ToF kullanıyor?
Time of Flight çeşitli uygulamalarda kendine yer bulabilir. Bunların nasıl
kullanılacağını tahmin etmek ise her zaman kolay değil. Cep telefonları,
teknolojiyi yazılım ve uygulamalarla bütünleştirilebiliyor.
ToF sensörleri ve kameralar bileşen olarak dışarıda ayrıca satılıyor.
Örneğin doğru parçaları seçmek veya hatalı malları bulmak için üretim
hatlarındaki robotlar tarafından da kullanılabilirler. Bu da bir fikir sonuçta!
Drone ile ToF sensör, engelleri görmenin harika bir yolu. Binalarda
gezinmek için oldukça yararlı olabilir.
ToF kamera sensörlerini kimler üretiyor?
Sony, ToF teknolojisine sahip yeni nesil 3D sensörler üretiyor. Japon
şirketin sözde Apple’dan gelen ilgi doğrultusunda üretimi artırdığı iddia
ediliyor.
Diğer ToF kamera sensörü üreticileri arasında AMS / Heptagon, ASC TigerCub,
TeraRanger One, Riegl, Lucid / Helios ve
AdaFruit bulunuyor.
