Γιατί υπάρχει μια μαύρη κουκίδα στην κάμερα του iPhone σας (και τι κάνει στην πραγματικότητα)

Το iPhone στο χέρι σας έχει πιθανώς δύο ή τρεις κάμερες στο πίσω μέρος: Τα μοντέλα που δεν είναι Pro έχουν συνήθως δύο, ενώ τα μοντέλα Pro έχουν τρεις. Εάν είναι το τελευταίο, το μοντέλο iPhone Pro μπορεί να έχει μια μεγαλύτερη μαύρη «κουκκίδα» μέσα στη μονάδα της κάμερας, όπως φαίνεται παραπάνω. Αν αναρωτιέστε τι κάνει η «κουκκίδα» και πώς ωφελεί την εμπειρία σας στο iPhone, η απάντηση είναι απλή. Είναι ένας αισθητήρας LiDAR (συντομογραφία για το Light Detection and Ranging), μια τεχνολογία που χρησιμοποιείται για τη χαρτογράφηση του περιβάλλοντος χώρου μιας συσκευής με φως λέιζερ κοντά στο υπέρυθρο. Οι αισθητήρες LiDAR σε αυτοοδηγούμενα αυτοκίνητα βοηθούν το όχημα να προσδιορίσει το περιβάλλον του. Στα iPhone, ο αισθητήρας LiDAR χρησιμοποιείται για τη βελτίωση των φωτογραφιών, την εκτέλεση εφαρμογών επαυξημένης πραγματικότητας (AR) και τη μέτρηση αντικειμένων και ανθρώπων.

Η κουκκίδα LiDAR δεν είναι διαθέσιμη σε όλα τα iPhone. Η Apple το παρουσίασε το 2020 με τα μοντέλα iPhone 12 Pro και iPhone 12 Pro Max. Όλες οι εκδόσεις Pro και Pro Max που κυκλοφόρησαν έκτοτε έχουν το ίδιο στοιχείο μέσα στη μονάδα κάμερας που βλέπει προς τα πίσω. Η Apple έχει αναβαθμίσει τον αισθητήρα με την πάροδο των ετών, αλλά αυτό δεν είναι το είδος της αναβάθμισης κάμερας που η Apple διαφημίζει συνήθως. Δεν πρόκειται για αύξηση του αριθμού των megapixel ή του μεγέθους του φακού. Αντίθετα, το LiDAR λειτουργεί στο παρασκήνιο για εσάς και τις περισσότερες φορές δεν θα ξέρετε καν ότι είναι εκεί.

Δεν μπορείτε να εκκινήσετε με μη αυτόματο τρόπο τον αισθητήρα LiDAR του iPhone ή να μεταβείτε σε αυτόν κατά τη λήψη φωτογραφιών ή τη χρήση εφαρμογών AR. Ο αισθητήρας λειτουργεί μόνο όταν το λογισμικό καθορίσει ότι είναι απαραίτητο να μετρηθούν οι αποστάσεις από ένα θέμα ή να χαρτογραφηθεί ένα δωμάτιο για μια εφαρμογή AR. Δεν υπάρχει κουμπί στην οθόνη για την ενεργοποίηση της μαύρης κουκκίδας.

Ο αισθητήρας LiDAR περιέχει έναν πομπό φωτός και έναν δέκτη. Ο πομπός είναι κατασκευασμένος από κύτταρα λέιζερ που εκπέμπουν κάθετη επιφάνεια κοιλότητας (VCSEL), τα οποία εκπέμπουν παλμούς φωτός γρήγορα. Έρευνα που έγινε στο iPhone 13 Pro δείχνει ότι ο αισθητήρας LiDAR εκπέμπει 64 παλμούς VCSEL, οι οποίοι πολλαπλασιάζονται σε 576 παλμούς μέσω ενός στοιχείου περίθλασης. Αυτοί οι παλμοί φτάνουν σε αντικείμενα μπροστά από την κάμερα του iPhone και το υπέρυθρο φως στη συνέχεια ακτινοβολεί πίσω στον δέκτη. Οι αλγόριθμοι μετρούν πόσο γρήγορα το φως επιστρέφει στον δέκτη για να καθορίσουν την απόσταση μεταξύ της κάμερας του iPhone και των αντικειμένων μπροστά του, γνωστή και ως αρχή του χρόνου πτήσης. Δεδομένου ότι κάθε σημείο βρίσκεται σε διαφορετική απόσταση, το LiDAR επιτρέπει στο iPhone να χαρτογραφήσει το περιβάλλον του. Ο χάρτης βάθους μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό της ακριβούς απόστασης ενός θέματος από την κάμερα. Χρησιμοποιείται επίσης για εφαρμογές AR.

Δεδομένου ότι το φως ταξιδεύει πολύ γρήγορα, αυτές οι μετρήσεις χρόνου πτήσης είναι άμεσες. Ο χάρτης βάθους είναι ένα πλέγμα 256 x 192 σημείων που ανανεώνεται έως και 60 φορές το δευτερόλεπτο. Δεν θα χρειαστεί να περιμένετε για να δείτε αν λειτουργεί ο αισθητήρας LiDAR. Η λήψη μιας φωτογραφίας σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού, όταν το LiDAR μπορεί να είναι ιδιαίτερα χρήσιμο ή η προσπάθεια τοποθέτησης ενός εικονικού καναπέ στο σαλόνι σας μέσω μιας εφαρμογής AR, είναι εμπειρίες iPhone που είναι σχεδόν άμεσες. Ο αισθητήρας LiDAR εμπλέκεται σε αυτό χωρίς τη ρητή γνώση του χρήστη.

Ενώ η Apple δεν εξηγεί τις σχεδιαστικές επιλογές της για τον αισθητήρα LiDAR, ο λόγος που η κουκκίδα είναι μαύρη έχει να κάνει με τα καλλυντικά και τη λειτουργικότητα. Οι αισθητήρες LiDAR ενδέχεται να διαθέτουν προστατευτικά καλύμματα που φαίνονται μαύρα στο χρήστη. Απορροφούν το ορατό φως αλλά αφήνουν το εγγύς υπέρυθρο φως να περάσει.

Ο αισθητήρας LiDAR μπορεί να βοηθήσει με τη φωτογραφία σε χαμηλό φωτισμό. Η Apple περιγράφει τη λειτουργία ως “πορτραίτα νυχτερινής λειτουργίας ενεργοποιημένα από το LiDAR Scanner” σε υποστηριζόμενες συσκευές. Μπορεί επίσης να βοηθήσει με γενικές φωτογραφίες, καθώς υπολογίζει τις αποστάσεις και μπορεί να βελτιώσει την εστίαση σε δύσκολες συνθήκες φωτισμού. Επίσης, ο χάρτης βάθους LiDAR χρησιμοποιείται σε εφαρμογές και παιχνίδια AR. Ο αισθητήρας βοηθά στην ανίχνευση επιπέδου, επιτρέποντας στις εφαρμογές να επικαλύπτουν γρήγορα στοιχεία AR στον πραγματικό κόσμο που φαίνεται από την κάμερα. Και από το iOS 14.2, τα iPhone με αισθητήρες LiDAR, συμπεριλαμβανομένου του iPhone 17 Pro, μπορούν να βοηθήσουν στην ανίχνευση ατόμων σε κοντινή απόσταση μέσω της λειτουργίας Μεγεθυντικού φακού, η οποία μπορεί να είναι μια χρήσιμη δυνατότητα προσβασιμότητας για χρήστες με ορισμένες δυσκολίες όρασης. Τέλος, οι προγραμματιστές μπορούν να χρησιμοποιήσουν τις δυνατότητες σάρωσης 3D ενός iPhone Pro για συγκεκριμένους σκοπούς, όπως η χαρτογράφηση ενός δωματίου.

Τούτου λεχθέντος, το LiDAR είναι ένα ευχάριστο χαρακτηριστικό, αλλά όχι απαραίτητο. Για παράδειγμα, εάν δεν τραβάτε φωτογραφίες πορτραίτου σε χαμηλό φωτισμό και δεν χρησιμοποιείτε εφαρμογές AR, ο αισθητήρας LiDAR δεν θα χρησιμοποιείται συχνά. Με άλλα λόγια, το να μην έχετε τη μαύρη κουκκίδα στο πίσω μέρος του iPhone σας δεν σημαίνει απαραίτητα ότι το iPhone θα τραβήξει χειρότερες φωτογραφίες σε περιβάλλοντα χαμηλού φωτισμού. Επίσης, τα iPhone που δεν είναι Pro μπορούν ακόμα να εκτελούν εφαρμογές AR. Το iPhone θα εξακολουθεί να μετράει αποστάσεις και να εστιάζει ακόμη και χωρίς αισθητήρα LiDAR, αλλά δεν θα χρησιμοποιεί τεχνολογία χρόνου πτήσης. Για το AR, ορισμένες εμπειρίες μπορεί να απαιτούν τη μετακίνηση του iPhone, καθώς η ανίχνευση αεροπλάνου δεν θα είναι άμεση.