激光雷达能为iPad Pro加分多少?答案很遗憾

2020年3月18日,iPad Pro 2020强势来袭。

iPad Pro 之强,少不了全新的相机阵列的加持;相机之强,离不开激光雷达传感器。

而“激光雷达”,强在哪?

iPad Pro相机模块

在对激光雷达进行阐述之前,首先把眼光聚焦至 iPad Pro 2020摄像头。

苹果首次在iPad 产品线上添加后置双摄像头——1000万像素超广角摄像头和1200万像素广角摄像头。

作为参照,本文选取了 iPad Pro 2018(针对1200万像素广角摄像头)以及 iPhone 11/ Pro (针对1000万像素超广角摄像头)进行对比。

广角摄像头

注:图为iPad Pro 2018与 iPad Pro 2020对比

从图中数据不难看出,广角摄像头的基本参数并无明显改变,但如果细心留意,iPad Pro 2020并非一成不变,尤其在细节之处。

相机模块方面,iPad Pro 2020在其架构上新增了两个新的传感器,能够在原有 ISO 范围内具备更强的光灵敏度,改善光线不足情况下的图像处理。

在 Deep Fusion 上,iPad Pro 2020在原有芯片组的基础上增加了一个额外的 GPU 核心。

另外,在镜头焦距上,iPad Pro 2020也不乏优势。iPad Pro 2020的镜头焦距为28mm;作为对比,iPhone XS 和 XR 作为手机中镜头尺寸较宽的机型,其镜头焦距也仅有26mm。

超广角摄像头

如果说广角摄像头的变化并不明显,但对于超广角摄像头,它的存在就已经是最为明显的变化了;毕竟,此前的 iPad 产品线仅有一个广角摄像头。

据官方介绍,最新添加的摄像头为1000万像素超广角摄像头。值得一提的是,这种规格的摄像头通常出现在手机上,比如最新推出的 iPhone 11和 iPhone 11 Pro。

注:图为iPhone 11/11 Pro 与 iPad Pro 2020对比

和 iPhone 11/11 Pro 相比,iPad Pro 2020的镜头焦距较大,为14mm; iPhone 11/11 Pro 的超宽镜头焦距仅有13 mm。不过,1mm 的差异在日常使用的感受并不明显。

从其他不同的参数来看,iPad Pro 2020的1000万的像素值就显得有点“鸡肋”了,尽管对比之前的 iPad 版本已有所提升,但这或许是 iPhone 6之后发布的最低分辨率的后置摄像头了。

不过,像素只能反映图片质量的其中一面,具体的拍摄情况还得着眼于照片本身,先看一张对比图:

图片拍摄:左为 iPhone 11 Pro,右为iPad Pro 2020

和 iPad Pro 2020相比, iPhone 11和11 Pro 配备了更大、性能更优的传感器,这个超广角摄像头传感器的性能与 iPad Pro 2020上的性能相当。不过,由于 iPad Pro 的像素较低,因此照片清晰度不如 iPhone 11 Pro 所拍。

另外,iPad Pro 2020似乎还不支持夜间模式、人像模式等,但这些都是小问题,毕竟,iPad 的强项不在于摄影,iPad Pro 2020相机的强大之处也不在于摄像头,而在于其搭载的激光雷达传感器。

激光雷达传感器

激光雷达传感器(LIDAR sensor),也被称为3D 飞行时间传感器(简称 ToF),能够通过测量光触及物体并反射回来所需的时间确定距离。

这是一项新的成像捕获技术,借助红外线实现。常规的相机传感器擅长于捕捉图像色彩,但激光雷达传感器并不会捕捉图像色彩,而是借由光反射的时间计算距离。

并且,激光雷达传感器具有检测和分类物体的功能,用户无需在空间中四处晃动校准拍摄对象,只需将相机指向被测物体,如窗户,桌子等。

值得一提的是,这也是首个先于 iPhone 应用在 iPad 上的成像技术。

不过,激光雷达传感器暂不支持竖屏模式,未来是否可能通过软件更新,用大量深度数据支持这一模式,我只能说,这几乎不可能的;毕竟激光雷达传感器的投射分辨率并不高。

iFixit 此前在测评中将激光雷达传感器与 Face ID 传感器反射的红外光进行对比。通过红外摄像机拍摄的光斑可以看出,激光雷达传感器的激光斑点较大,且数量较为稀疏;而 Face ID 传感器的光斑较为密集且多。

这不难理解,Face ID 传感器解析的区域在于脸部,作为一种安全设置,需要足够的准确性。激光雷达主要在于室内规模的传感,是针对空间扫描而进行的优化。

那么,如何将激光雷达投入实际应用呢?

专业摄影应用 Halide 给出了示范。Halide 开发了一个名为“Esper” 的软件,能够利用激光雷达重新定义摄影捕捉。

从 GIF 可以看出,镜头指向厨房空间,利用镜头移动能够给提高激光雷达传感器的分辨率,完善空间的3D 网格组建。当用户点击捕获按钮时,Esper 会使用相机数据创建3D 模型的纹理。

一旦成功捕获,用户就可以在设备中查看空间的3D 模型或是 AR 模型,可以任意切换。另外,由于这是三维捕捉,用户也可走进画面之中。

除了空间捕捉,像椅子这种小型家具也可被成功捕捉进画面进行3D 构建。

此外,关于激光雷达传感器的问题,Halide 在社交媒体上选取部分问题进行解疑,具体如下:

对比后置双摄,激光雷达摄像头好在哪?并且它值得加入到相机阵列中吗?

它们是不同的东西,并无好坏之分。就像是设备有了陀螺仪或 GPS 开启了新可能一样,激光雷达传感器如果能够添加到 iPhone 中就再好不过了。

iPad Pro 2020比 iPhone 11更好吗?

有了激光雷达,这款 iPad 很可能成为苹果公司感知三维空间的最佳设备。无论测量,还是 AR 表现,都没有任何争议。除此之外,在拍照方面,你用了好几年的 iPhone 可能拍得更好。

它可以用来扫描物体进行3D 打印吗?

目前系统输出的网格还不够精确,无法发送给3D 打印机。比如,你看一下椅子扫描的画面,会发现表面还很粗糙,而且细节之处(椅子腿)还存在一些问题。但对3D 建模来说,这是个好的开始,因为扫描的比例都很精确。

iPad Pro 2018没有光学防抖功能,全新的 iPad Pro 有吗?如果没有,会是个大问题吗?

iPad Pro 2020没有添加光学防抖(OIS),这是个遗憾,毕竟镜头焦距变大,添加 OIS 更是必要。或许可以期待一下明年的?!

如果把摄像头对准嘴巴,那它会扫描我的嘴巴吗?

Ah!这个问题很尖锐。

除非你嘴巴的大小和一个房间差不多(像蓝鲸那样),不然的话,你用 iPhone X 的红外、前置的 TrueDepth 相机可能更容易做到。

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