اسکنر لیدار

شاید شما نیز تاکنون نام اسکنر لیدار آیفون را شنیده یا در هنگام بررسی مشخصات آیفون جدید خود با آن مواجه شده باشید. با ما در ادامه این مطلب همراه باشید تا به بررسی این موضوع بپردازیم که اسکنر لیدار آیفون چیست و چگونه کار می‌کند. پیش از آن که به بررسی نحوه عملکرد این اسکنر در گوشی‌های آیفون بپردازیم، بد نیست تا با ماهیت فناوری Lidar کمی بیشتر آشنا شویم.

 

Lidar چیست؟

 قابلیت اسکن لیزری یا اسکن سه بعدی فضا

لفظ Lidar مخفف عبارت Light Detection and Ranging بوده و به عنوان قابلیت اسکن لیزری یا اسکن سه بعدی فضا عمل می‌کند. به عبارت بهتر، Lidar یک فناوری سنجش از دور است و از پالس لیزر برای جمع‌آوری داده و اندازه‌گیری فواصل استفاده می‌کند. در نهایت از این داده‌ها برای ایجاد مدل‌های سه‌بعدی و نقشه از اشیا و محیط استفاده می‌شود.

 

فناوری lidar چگونه کار می‌کند؟

اندازه گیری فاصله به وسیله سیستم لیدار ایفون

یک سنسور Lidar، پرتوهای نور را به سمت یک جسم یا شی پرتاب کرده و با محاسبه زمان بازگشت آن‌ها به اسکنر لیزری، فاصله تا آن جسم را محاسبه می‌کند. تفاوت لیدار و رادار در این است که لیدار از پرتوهای لیزر برای تشخیص عمق و فاصله استفاده می‌کند. سرعت و دقت سیستم‌های Lidar بسیار بالا بوده و از داده‌های به دست‌آمده توسط آن‌ها برای ترسیم مدل‌های سه بعدی استفاده می‌شود. سنسور Lidar نیز مانند بسیاری از فناوری‌های مهم دنیا، ابتدا به عنوان یک ابزار نظامی و در هواپیماها به کار رفت. در سال‌های اخیر، فناوری لیدار در اتومبیل‌های خودران به کار رفت تا به تشخیص دوچرخه سواران و عابران پیاده کمک کرده و ایمنی اتومبیل و عملکرد آن را بهبود بخشد.

اما در طول سه سال گذشته و با کاهش ابعاد، قیمت و بالا رفتن دقت این سیستم‌ها گوشی‌های موبایل که از پردازنده‌های قدرتمند و GPS بهره می‌بردند نیز به این فناوری مجهز شده و کارایی بسیار بهتری داشته‎‌اند. از داده‌های Lidar، می‌توان برای نقشه‌برداری از کل شهرها و استخراج ویژگی‌های مختلف آن منطقه مانند شبکه راه‌ها، جاده‌ها، پل‌ها، مبلمان شهری و حتی پوشش گیاهی استفاده کرد. اما تلفن‌های هوشمند، از اسکنر Lidar برای بهبود قابلیت‌های واقعیت افزوده (Augmented Reality) و برخی از جنبه‌های عکاسی بهره می‌برند. حال که با ماهیت و عملکرد حسگر LiDAR آشنا شدیم، به سراغ سنسور لیدار در آیفون می‌رویم و آن را از جوانب مختلف مورد بررسی قرار می‌دهیم.

 

اسکنر لیدار آیفون

سنسورهای ToF در گوشی های اندرویدی

شرکت اپل ادعا می‌کند که اسکنر Lidar به عنوان اسلحه مخفی آیفون 12 در عکاسی و تصویربرداری عمل می‌کند. اما تفاوت بین سنسور Time of Flight یا ToF و حسگر Lidar در چیست؟ سنسورهای ToF در بسیاری از گوشی‌های اندرویدی وجود دارند و با استفاده از یک پالس مادون قرمز به تشخیص عمق و ایجاد نقشه‌های سه‌بعدی و ثبت تصاویر پرتره کمک می‌کنند. اما سیستم لیدار در آیفون با پرتاب قطاری از پالس‌های لیزری (در یک بازه زمانی بسیار کوتاه) را به قسمت‌های مختلف یک صحنه، اندازه‌گیری‌ها و سنجش‌های مختلف را انجام می‌دهد.

استفاده از سنسور Lidar دو مزیت اصلی در دستگاه‌های آیفون به ارمغان آورده و علاوه بر افزایش محدوده عملکرد تشخیص عمق تا 5 متر، سرعت آن نیز بهبود یافته است. البته این سرعت بالا، تنها در تلفن‌های هوشمند و جدید که از آخرین و جدیدترین پردازنده‌های تلفن بهره می‌برند، در دسترس است. شرکت اپل در زمان معرفی آیپد پرو 2020، اظهار داشت داده‌های حسگر LiDAR همراه با داده‌های دوربین و سنسور حرکتی گردآوری شده و با کمک الگوریتم‌های بینایی ماشین در پردازنده A12Z Bionic پردازش می‌شوند. با این حال، در حال حاضر داده‌های حاوی عمق در iPad Pro، وضوح مورد نیاز برای برخی از کاربردها، مانند اسکن دقیق سه بعدی و حالت عمودی را ارائه نمی‌دهد. پس وجود این سنسور در دستگاه‌های آیفون چه قابلیتی را در اختیار کاربران قرار می‌دهد؟

 

اسکنر Lidar در iPhone 12 چه کاری انجام می‌دهد؟

اسكنر ليدار در ایفون 12 پرو

سنسور لیدار در آیفون 12 و دستگاه‌های جدیدتر از آن علاوه بر قابلیت اسکن فضای سه بعدی، برای استفاده از ویژگی‌های واقعیت افزوده (AR) در زمان بازی و … نیز کاربرد دارد. ورود اسکنر لیدار به آیفون 12 پرو تعداد برنامه‌هایی که از این فناوری استفاده می‌کردند را به میزان قابل توجهی افزایش داد. از دیگر مزایای اسکنر لیدار اپل می‌توان به قابلیت اسکن فضای سه بعدی، افزودن اشیای مجازی به محیط و کاربردهای آن در طراحی داخلی اشاره کرد. علاوه بر این‌ها، اسکنر لیدار اپل می‌تواند برای مشبک‌سازی اشیاء ، فضاها و همچنین لایه‌بندی تصاویر (فتوگرامتری) به کار برود.

شاید برای شما نیز عجیب باشد که وجود اسکنر لیدار در آیفون شما چه کمکی به طراحی داخلی فضای مورد نظرتان خواهد کرد؟ در پاسخ به این سوال می‌توان چنین گفت که تصور کنید قصد دارید دکوراسیون منزل یا محل کار خود را تغییر دهید یا در خانه جدیدی که خریداری کرده‌اید، دکوراسیون جدیدی داشته باشید، می‌توانید با استفاده از اپلیکیشن‌های مختلفی که در دسترس شماست، فضای داخلی را اسکن کرده و با افزودن اشیای مجازی، فضای خود را به شیوه دلخواه خود مبله کنید.

 

نحوه استفاده از اسکنر لیدار

برنامه Apple Measure

اگر تاکنون از برنامه Apple Measure استفاده نکرده‌اید، بهتر است هر چه زودتر آن را امتحان کنید. سنسور Lidar اپل در دستگاه‌های بعد از آیفون 12، این قابلیت را به طور قابل توجهی بهبود بخشیده است. بنابراین شما به محض بازکردن برنامه و آغاز اندازه‌گیری، متوجه سرعت و دقت بسیار بالاتر آن نسبت به مدل‌های پایین‌تر دستگاه‌های اپل خواهید شد. این سرعت و دقت، به شما کمک می‌کند تا به راحتی از این قابلیت برای اسکن هر مکانی استفاده کنید. علاوه بر این‌ها، اسکنر لیدار اپل به بهبود عملکرد فوکوس در دوربین دستگاه کمک کرده و سرعت آن را نیز بهبود می‌بخشد.

 

آیا عملکرد سنسور لیدار اپل با قابلیت تشخیص چهره در iPhone یکسان است؟

قابلیت فیس ای دی اپل

بله. هر دوی این فناوری‌ها، یکسانند و تنها تفاوت آن‌ها در برد بیشتر فناوری لیدار است. به عبارت بهتر، دوربین TrueDepth با قابلیت Face ID اپل نیز مجموعه‌ای از لیزرهای مادون قرمز را ضبط می‌کند. اما اسکنر لیدار اپل قادر به عملکرد در فواصل کمتر از 5 متر نیز هست.

 

جمع‌بندی

ما در این مطلب به معرفی ماهیت اسکنر لیدار پرداختیم و دیدیم که شرکت اپل با افزودن این سنسور به دستگاه‌های جدید توانسته تا قابلیت سنجش خود را به طور چشمگیری بهبود بخشد. همین بهبود نیز به اجرای بهتر انواع برنامه‌های واقعیت مجازی کمک کرده و بر کیفیت تصاویر ثبت شده با دوربین انواع محصولات جدید اپل نیز تاثیر دارد. بنابراین اگر جزو آن دسته از افرادی هستید که برای اموری مانند طراحی فضای داخلی منازل و واحدهای تجاری، به دستگاهی با قابلیت اسکن دقیق و سریع فضا و همچنین ارائه انواع طرح‌ها و نمونه‌های مبلمان در فضای داخلی، نیاز دارید، می‌توانید از سری آیفون‌های 12 و مدل‌های بعدی آن استفاده کرده و شاهد تغییرات قابل توجه آیفون خود با مدل‌های قدیمی‌تر آن باشید.