最近，關(guān)于蘋(píng)果iPhone 8 將搭配備3D攝像頭的消息甚囂塵上，消息稱(chēng)iPhone8采用3D攝像頭將用在前攝做3D人臉檢測，配合虹膜識別，進(jìn)行解鎖功能，并且搭配G-sensor和GYRO，實(shí)現用戶(hù)行為檢測快速解鎖功能。不管此種猜測最終是否會(huì )成為現實(shí)，3D攝像頭已然成為手機攝像頭發(fā)展的下一步趨勢。那么，3D攝像頭會(huì )給手機行業(yè)帶來(lái)怎樣的變化？目前3D攝像頭技術(shù)和供應鏈是否已經(jīng)成熟？當前還面臨哪些難點(diǎn)？未來(lái)會(huì )逐漸成為旗艦智能手機的標配嗎？
雙攝尚未鋪開(kāi) 3D攝像頭廣受關(guān)注
“3D成像一定是未來(lái)的趨勢，因為世界本身就是3D的。”前不久，丘鈦科技集團執行董事兼銷(xiāo)售總監胡三木在接受《國際電子商情》采訪(fǎng)時(shí)表示，手機攝像頭經(jīng)歷了幾個(gè)階段：一是看清，即攝像頭像素從200萬(wàn)，到300萬(wàn)、500萬(wàn)、800萬(wàn)，1300萬(wàn)，再到1600萬(wàn)、2100萬(wàn)，一直在往上走。這一階段主打的是拍照更清晰，解析度更好，包括雙攝，黑白+彩色，拍夜景等，都是解決人眼看的問(wèn)題。第二個(gè)階段是看遠，即光學(xué)變焦。第三個(gè)階段就是3D，這一階段追求的是真實(shí)的，沉浸式的，這可能是未來(lái)很多年攝像頭模組發(fā)展的方向。
丘鈦科技集團執行董事兼銷(xiāo)售總監 胡三木
從目前的發(fā)展階段來(lái)看，手機攝像頭依然處于第一階段通往第二階段的路上。即便是雙攝，似乎也只是高端智能手機的專(zhuān)利。實(shí)際上，雙攝像頭的出現是為了在高像素上再突破。因為，像素越高，攝像頭模組的尺寸越大，尺寸越大，必然會(huì )造成鏡頭凸起，而手機都在往輕薄化方向發(fā)展，這必然使得消費者無(wú)法接受。“目前，最高的像素是2300萬(wàn)，但我們認為2100萬(wàn)像素已是極限，再往上走并沒(méi)有意義，因為這已經(jīng)超出人眼的感知；另一方面，像素越高，對手機的存儲容量也會(huì )有要求，而且功耗會(huì )受到影響，這也與手機的輕薄化、長(cháng)的電池續航時(shí)間相悖。”胡三木說(shuō)，雙攝正好可以解決這個(gè)問(wèn)題，用兩個(gè)1300萬(wàn)像素疊加，推高像素，而且尺寸、功耗也更小，再通過(guò)算法、軟件達到仿真效果。
經(jīng)過(guò)去年一年的積累，目前雙攝的制造基本已經(jīng)成熟，幾大攝像頭模組廠(chǎng)基本都已經(jīng)量產(chǎn)雙攝像頭，并且精度已可以達到客戶(hù)要求，包括平整度、光軸的同軸度、穩定性、效率等各方面都已能滿(mǎn)足客戶(hù)需求。“目前，單攝的良率在94%-95%，雙攝的良率行業(yè)要求平均在90%，丘鈦生產(chǎn)雙攝的良率比90%略高。” 胡三木透露，去年，丘鈦雙攝的出貨量在幾百萬(wàn)只。
從雙攝像頭的組合方式來(lái)看，目前有四種：一是主/副攝像頭拍攝（大+?。?，如13M+5M分別拍攝2幅圖像，再合成，實(shí)現景深拍照、快速對焦；二是 RGB+Mono（彩色+黑白），通過(guò)圖像合成提高光感度達2.8倍；三是同像素平行雙攝，3D應用，雙CCM距離越遠效果越好，3D成像、建模；四是光學(xué)變焦，長(cháng)焦+廣角， 不同的FOV組合，通過(guò)算法達到光學(xué)變焦效果。其中流行的兩種組合是華為P9 采用的RGB+Mono和iPhone7 Plus采用的長(cháng)焦+廣角+OIS。
胡三木稱(chēng)，丘鈦是全球首批量產(chǎn)雙攝的廠(chǎng)家之一，去年6、7月份就已量產(chǎn)，彩色+黑白、大+小、廣角+長(cháng)焦這三種規格的雙攝丘鈦都可量產(chǎn)，目前每月有3-4KK的雙攝產(chǎn)能，到年底可達8KK。
雖然雙攝的制造已經(jīng)基本成熟，不過(guò)胡三木同時(shí)也指出，目前算法和應用場(chǎng)景依然不夠優(yōu)化。“目前雙攝可實(shí)現的應用仍然有限，主要是虛化背景、自動(dòng)對焦、類(lèi)光學(xué)變焦、像素疊加等拍照效果提升和差異化拍照功能。而且一些功能理論上可以實(shí)現，但最終做出來(lái)的效果差強人意。”他直言，如iPhone7 Plus，其可實(shí)現的光學(xué)變焦僅有兩倍，另外一些手機廠(chǎng)商雖然搭載了雙攝，用于實(shí)現背景虛化，但實(shí)際效果很差。早前，有業(yè)內人士接受筆者采訪(fǎng)時(shí)表示，未來(lái)真正顛覆性的應用場(chǎng)景應該是通過(guò)雙攝像頭實(shí)現三維掃描和建模，目前真正實(shí)現這一應用場(chǎng)景的手機廠(chǎng)商還少之又少。
從搭載雙攝的各品牌手機來(lái)看，早期，雙攝像頭僅僅用于后置，不過(guò)，一些主打自拍的手機廠(chǎng)商則別出心裁，把雙攝像頭用于前置，取其虛化效果，以讓自拍更出色。另外，一些廠(chǎng)商在手機前后均搭載了雙攝像頭。“整體來(lái)看，雙攝是大勢所趨，一定會(huì )有越來(lái)越多的手機搭載雙攝，預計到今年年底，雙攝的覆蓋率會(huì )達到20%-30%。”胡三木說(shuō)。
目前，由于雙攝的價(jià)格比單攝高出不少，雙攝還遠未成為智能手機的標配，更多只是手機廠(chǎng)商實(shí)現拍照效果提升和差異化拍照功能的一項選擇。不過(guò)，有業(yè)內人士認為，隨著(zhù)技術(shù)的成熟和傳感器、鏡頭等硬件基本規格的不斷提升，在不遠的將來(lái)，黑白+彩色雙攝將下放到低價(jià)位機型用來(lái)取代景深雙攝，而高端機型的雙攝方案依然是高規格的黑白+彩色雙攝及廣角+長(cháng)焦雙攝兩種。
3D攝像頭大勢所趨 供應鏈、算法有待完善
雙攝遠未普及，3D攝像頭便已浮出水面。“從技術(shù)的角度，3D攝像頭一定是未來(lái)的趨勢，不管是供應商還是終端廠(chǎng)商都在研發(fā)，至于什么時(shí)候可以落地現在還很難說(shuō)。”胡三木如是說(shuō)。
實(shí)際上，3D攝像頭并不是一個(gè)新技術(shù)，電視、游戲機、服務(wù)機器人、無(wú)人機、VR設備等領(lǐng)域都早已經(jīng)加入了3D攝像頭，只是應用在手機上是新事物。“不過(guò)，這些產(chǎn)品的體積比較大，模組尺寸也相對較大，要應用到手機上關(guān)鍵是如何把尺寸縮小。” 胡三木說(shuō)。
來(lái)自各方面的消息稱(chēng)，iPhone8采用3D攝像頭將用在前攝做3D人臉檢測，這就涉及到3D成像技術(shù)。而所謂3D成像就是在二維圖像，包括顏色、亮度、細節的基礎上增加景深的信息，在拍照的同時(shí)，獲取對象的景深數據，應用于人臉識別，虹膜識別，手勢控制，機器視覺(jué)，計算攝影。
據了解，3D成像方案包括了結構光、TOF和雙目。從技術(shù)原理看，結構光（Structured Light）是投射特定的光信息到物體表面后，由攝像頭采集。根據物體造成的光信號的變化來(lái)計算物體的位置和深度等信息，進(jìn)而復原整個(gè)三維空間。TOF（Time OF Flight，飛行時(shí)間）是通過(guò)專(zhuān)有傳感器，捕捉近紅外光從發(fā)射的到接收的飛行時(shí)間，判斷物體距離。不過(guò)，TOF在高分辨率、高幀數的情況下功耗無(wú)法滿(mǎn)足手機使用要求。
據悉，iPhone8 3D攝像頭采用的就是前攝結構光3D成像方案，其具體的技術(shù)路線(xiàn)為單目+投影激光+ASIC，這是目前最優(yōu)的技術(shù)路線(xiàn)。在業(yè)界看來(lái)，隨著(zhù)iPhone8的謎底解開(kāi)，前攝結構光3D成像方案將會(huì )成為手機應用的主流方案，而TOF方案受限于各種因素，還無(wú)法落地到手機應用，也沒(méi)有看到TOF Sensor供應商在手機應用的推薦，而多應用于A(yíng)utomotive, Robot, Toy。也有業(yè)內人士認為，在手機后置上，結構光與TOF均有機會(huì )。不過(guò)，結構光需提高遠距精度，TOF需降低功耗。
“在3D攝像頭技術(shù)上，蘋(píng)果也在做相關(guān)研發(fā)，并且收購了一些做相關(guān)材料、算法的公司，但iPhone 8要上3D攝像頭還是有一定難度，而且即使采用3D攝像頭，估計價(jià)格會(huì )很高。因為一個(gè)模組下來(lái)估計就要幾十美金。有傳言稱(chēng)，這部手機要賣(mài)1500美金。”胡三木告訴記者，從供應鏈來(lái)講，3D攝像頭遠比雙攝的供應鏈復雜，其用到解調器、DOE、激光發(fā)射器、接收模組等材料，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈才剛剛開(kāi)始布局，并沒(méi)有現成的供應鏈，材料資源非常緊張。另外，與雙攝算法相比，3D攝像頭算法也要難上不少。此外，雖然制造3D攝像頭模組的設備與雙攝一樣，都采用AA設備，但測試條件要求更高。
實(shí)際上，針對海外市場(chǎng)，丘鈦面向TV、游戲機等領(lǐng)域就一直在供應3D攝像頭模組，其在手機領(lǐng)域的布局也早已開(kāi)始。胡三木表示，“目前，面向手機市場(chǎng)的3D攝像頭模組，我們基本上已經(jīng)布局完成，快的話(huà)，可能年底就量產(chǎn)?，F在關(guān)鍵看供應鏈和成本。”
如果iPhone 8搭載3D攝像頭，定會(huì )帶動(dòng)整個(gè)手機市場(chǎng)。胡三木直言，如果今年9月份或10分出來(lái)的iPhone 8 搭載3D攝像頭，估計年底國內也會(huì )有相關(guān)機種啟動(dòng)。他預計，最晚明年會(huì )有蘋(píng)果之外的手機開(kāi)始使用3D攝像頭。
目前來(lái)看，對于攝像頭模組廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)，要實(shí)現3D攝像功能仍有大量的研發(fā)工作要做，包括制程精度、前端算法、供應鏈管理等，這些對于3D攝像頭技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的成熟都是非常重要的因素。另外，好的應用場(chǎng)景亦是3D攝像頭用于手機的加速器，否則將只是徒增手機的成本罷了。
對于iPhone8采用3D攝像頭，業(yè)界的預測是將用在前攝做3D人臉檢測，配合虹膜識別，進(jìn)行解鎖。實(shí)際上，3D攝像頭用于前攝，其功能遠不止如此。曾經(jīng)有人構想了3D攝像頭的八大應用場(chǎng)景，包括3D立體自拍照片，更精準、更安全的人臉識別，三維手勢識別，虹膜識別，3D掃描、用于個(gè)性化娛樂(lè )和社交，3D影像遠程視頻通話(huà)，結合AR/VR技術(shù)、適配相關(guān)手機應用，結合AI技術(shù)，適配手機AI應用。無(wú)疑，3D傳感器技術(shù)與手機攝像頭的結合必將引發(fā)一場(chǎng)新的變革，對于用戶(hù)體驗提升也將是革命性的。
