কয়েক বছর আগে আমরা ToF সম্পর্কে খুব একটা শুনিনি। আর এখন এই ধরণের সেন্সর অনেক মিড-রেঞ্জ এবং হাই-এন্ড স্মার্টফোনের টেকনিক্যাল স্পেসিফিকেশনে দেখা দিতে শুরু করেছে। আপনি যদি Samsung, Huawei, HONOR, LG, অথবা Oppo-র সাম্প্রতিক ফোনগুলি দেখে থাকেন, তাহলে সম্ভবত আপনি "ToF ক্যামেরা" বা "ToF ডেপথ সেন্সর" শব্দটির মুখোমুখি হয়েছেন, তবে এটি ঠিক কী করছে তা পুরোপুরি পরিষ্কার নয়। ক্যামেরা মডিউল.
মজার বিষয় হলো, ফ্লাইটের সময় নির্ধারণের প্রযুক্তি মোটেও নতুন নয়।মাইক্রোসফটের কাইনেক্টের মতো ডিভাইসের মাধ্যমে টাইম-অফ-ফ্লাইট (ToF) প্রযুক্তি কিছু সময়ের জন্য শিল্প, গবেষণা এবং এমনকি লিভিং রুমেও ব্যবহৃত হয়ে আসছে, কিন্তু মোবাইল ফোনে এর ব্যাপক ব্যবহার এখনই ঘটছে। আসুন মোবাইল ফোনের ক্যামেরায় টাইম-অফ-ফ্লাইট (ToF) প্রযুক্তি কী, এটি আসলে কীভাবে কাজ করে, এর সুবিধা এবং অসুবিধাগুলি এবং কেন নির্মাতারা এটিকে ফটোগ্রাফি, নিরাপত্তা, অঙ্গভঙ্গি এবং অগমেন্টেড রিয়েলিটির জন্য একটি মূল উপাদান হিসাবে গ্রহণ করছে তা ঘনিষ্ঠভাবে দেখে নেওয়া যাক।
মোবাইল ফোনে ToF ক্যামেরা বা সেন্সর আসলে কী?
ToF মানে ফ্লাইটের সময়।স্মার্টফোনের প্রসঙ্গে, আমরা এমন একটি ক্যামেরা বা গভীরতা সেন্সরের কথা বলছি যা দৃশ্যের প্রতিটি বিন্দুর দূরত্ব পরিমাপ করতে সক্ষম ইনফ্রারেড আলোএই ধরণের ক্যামেরাগুলিকে ডেপথ ক্যামেরা, 3D ToF ক্যামেরা, অথবা টাইম-অফ-ফ্লাইট ক্যামেরাও বলা হয়।
ধারণাটি সোনার বা রাডার কীভাবে কাজ করে তার সাথে খুব মিল।তবে, শব্দ ব্যবহার না করে, এটি আলো ব্যবহার করে। ফোনটি তার সামনে যা আছে তার দিকে একটি ইনফ্রারেড রশ্মি নির্গত করে। এই আলো বস্তুতে আঘাত করে, লাফিয়ে লাফিয়ে সেন্সরে ফিরে আসে। প্রেরিত পালস এবং প্রত্যাবর্তন সনাক্তকরণের মধ্যে যে সময় অতিবাহিত হয়েছে তা পরিমাপ করে এবং আলোর গতি জেনে, সিস্টেমটি দূরত্ব গণনা করে।
এই গণনাটি দৃশ্যের হাজার হাজার এমনকি লক্ষ লক্ষ পয়েন্টের জন্য সম্পাদিত হয়।তাই সেন্সর কেবল সামনে কী আছে তা জানে না, বরং প্রতিটি অংশ কতটা দূরে তাও জানে। এই সমস্ত তথ্য একটি তৈরি করতে ব্যবহৃত হয় 3D গভীরতার মানচিত্রঅর্থাৎ, দৃশ্যের একটি উপস্থাপনা যেখানে প্রতিটি পিক্সেলের একটি সম্পর্কিত দূরত্বের মান রয়েছে।
গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল, ToF ক্যামেরাটি "স্বাভাবিক" ছবি তোলার জন্য ডিজাইন করা হয়নি।কিন্তু ফোনের অন্যান্য ক্যামেরার সাথে একত্রে কাজ করার জন্য। এর প্রধান কাজ হল সুনির্দিষ্ট গভীরতা এবং অবস্থানের তথ্য প্রদান করা, যা প্রসেসরটি RGB চিত্রের সাথে একত্রিত করে উন্নত করে প্রতিকৃতি মোড, ফোকাস, অগমেন্টেড রিয়েলিটি অথবা অ্যাডভান্সড ফেসিয়াল রিকগনিশন।
স্মার্টফোনে ToF ক্যামেরার মূল উপাদানগুলি
একটি মোবাইল ফোনের ToF ক্যামেরা কেবল পিছনের মডিউলে "আরও একটি বিন্দু" নয়।কিন্তু একটি ছোট, সম্পূর্ণ সিস্টেম যা বেশ কয়েকটি উপাদানের সমন্বয়ে গঠিত যা একসাথে কাজ করে সেই 3D গভীরতার মানচিত্রটি তৈরি করে।
প্রথমত, এখানে ToF সেন্সর নিজেই রয়েছে।এটি একটি ঐতিহ্যবাহী CCD বা CMOS সেন্সরের মতো একটি পিক্সেল অ্যারে, তবে এটি কেবল আগত ইনফ্রারেড আলোই নয়, এর পর্যায়, প্রশস্ততা এবং তীব্রতা সম্পর্কে তথ্যও রেকর্ড করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। প্রতিটি ক্ষুদ্র কোষ পরিমাপ করে যে ফোন দ্বারা নির্গত আলোর সংকেত বস্তু থেকে লাফিয়ে পড়ার পরে কীভাবে পরিবর্তিত হয়েছে।
সেন্সরের পাশেই রয়েছে অপটিক্যাল মডিউল।অর্থাৎ, যে লেন্সটি প্রতিফলিত রশ্মিকে সেন্সরের উপর ফোকাস করে। যদিও এটি সাধারণত প্রধান ক্যামেরার অপটিক্সের চেয়ে সহজ, এটি একই মৌলিক কাজ সম্পাদন করে: উপযুক্ত কোণ এবং তীক্ষ্ণতার সাথে দৃশ্য থেকে আলোকে সেন্সরের দিকে নির্দেশ করা।
তৃতীয় অপরিহার্য উপাদান হল ইনফ্রারেড আলোর উৎস, সাধারণত একটি LED বা লেজারের আকারে যা 850 থেকে 940 nm এর মধ্যে একটি সাধারণ তরঙ্গদৈর্ঘ্য সহ NIR (নিকট ইনফ্রারেড) আলো নির্গত করে। অনেক ডিজাইনে, সংকেতটিকে 20 MHz এর কাছাকাছি ফ্রিকোয়েন্সিতে মডিউল করা হয় যাতে এটি পরিবেষ্টিত আলো থেকে স্পষ্টভাবে আলাদা করা যায় এবং ফেজ-শিফট কৌশল প্রয়োগ করা হয় যা আরও সুনির্দিষ্ট দূরত্ব গণনার অনুমতি দেয়।
অবশেষে, ডেপথ প্রসেসরটি কার্যকর হয়।এটি একটি ডেডিকেটেড চিপ অথবা ফোনের SoC এর ইমেজ সিগন্যাল প্রসেসর (ISP) এর মধ্যে একটি ব্লক হতে পারে। এর কাজ হল কাঁচা সেন্সর সিগন্যালগুলিকে (পিক্সেল এবং ফেজ ডেটা) একটি ব্যবহারযোগ্য গভীরতার মানচিত্রে রূপান্তর করা, নয়েজ ফিল্টার করা, প্রয়োজনে একটি 2D IR ইমেজ তৈরি করা এবং অপারেটিং সিস্টেম এবং অ্যাপ ব্যবহারের জন্য ডেটা প্রস্তুত করা।
কিভাবে ToF ধাপে ধাপে কাজ করে
যদিও ভিতরে অনেক গাণিতিক জাদু ঘটে, তবুও ভৌত নীতিটি সহজ।ToF সেন্সর পরিমাপ করে যে ইনফ্রারেড আলোর একটি স্পন্দন নির্গমনকারী পদার্থ থেকে বেরিয়ে আসতে, কোনও বস্তু থেকে লাফিয়ে পড়তে এবং ডিটেক্টরে ফিরে আসতে কত সময় নেয়। এই "রাউন্ড ট্রিপ" কে ফ্লাইটের সময় বলা হয়।
মৌলিক প্রক্রিয়াটি কয়েকটি ধাপে বিভক্ত করা যেতে পারে ToF ক্যামেরা সক্রিয় থাকাকালীন যেগুলি ক্রমাগত পুনরাবৃত্তি হয়:
- emisión: ইন্টিগ্রেটেড IR ইমিটার (LED বা লেজার) দৃশ্যের দিকে মড্যুলেটেড ইনফ্রারেড আলোর একটি পালস বা পালস ট্রেন চালু করে।
- বস্তুর সাথে মিথস্ক্রিয়াআলো ছড়িয়ে পড়ে, মানুষ, দেয়াল, আসবাবপত্র বা উপস্থিত অন্যান্য উপাদানের উপর প্রভাব ফেলে এবং সেই আলোর কিছু অংশ ফোনের দিকে প্রতিফলিত হয়।
- সনাক্তকরণToF সেন্সর প্রতিফলিত ইনফ্রারেড আলো ধারণ করে। প্রতিটি পিক্সেল দৃশ্যের একটি নির্দিষ্ট বিন্দু থেকে প্রাপ্ত সংকেত রেকর্ড করে।
- সময় পরিমাপসিস্টেমটি প্রতিটি পিক্সেলের জন্য নির্গত এবং প্রাপ্ত সংকেতের মধ্যে সময়ের (বা পর্যায়) পার্থক্য পরিমাপ করে।
- দূরত্ব গণনা করা হচ্ছেসূত্র দূরত্ব = (আলোর গতি × উড়ানের সময়) / 2 দিয়ে, আপনি ফোন থেকে প্রতিটি বিন্দু কত দূরে তা বুঝতে পারবেন।
- গভীরতার মানচিত্র তৈরি করা: এই সমস্ত মানগুলি একটি ম্যাট্রিক্সে সংগঠিত যা মোবাইল যে দৃশ্যটি দেখে তা 3D তে উপস্থাপন করে।
মূল কথা হলো পুরো দৃশ্যের জন্য একবারে প্রক্রিয়াটি সম্পন্ন করা।অর্থাৎ, একটি মাত্র শটে। একাধিক প্লেনে ধারাবাহিকভাবে ফোকাস করার বা ক্যামেরা সরানোর কোনও প্রয়োজন নেই: ToF একই সাথে তার দৃশ্যক্ষেত্রের মধ্যে থাকা সবকিছু থেকে গভীরতার তথ্য ধারণ করে, যার ফলে গতি এবং 3D পুনর্গঠনের জন্য একটি খুব শক্ত ভিত্তি তৈরি হয়।
বাস্তবে, এটি এর আচরণকে Kinect এর মতো ডিভাইসের কাছাকাছি করে তোলে।যা একটি ইনফ্রারেড আলোর উৎস এবং একটি নিবেদিত সেন্সরকে একত্রিত করে মানুষ, অঙ্গভঙ্গি এবং বস্তুগুলিকে অত্যন্ত নির্ভুলতার সাথে সনাক্ত করতে সাহায্য করে। এই একই দর্শন এখন মোবাইল ফোন নির্মাতারা তাদের স্মার্টফোনের সামনে এবং পিছনে প্রয়োগ করছে।
অন্যান্য গভীরতা পদ্ধতির তুলনায় ToF প্রযুক্তির সুবিধা
ডেপথ রিডিং শুধুমাত্র ToF-এর জন্য প্রযোজ্য নয়।অন্যান্য কৌশলও বিদ্যমান, যেমন স্টেরিওস্কোপিক ভিশন (প্যারালাক্স পার্থক্য গণনাকারী দুটি ক্যামেরা), কাঠামোগত আলো (প্রক্ষেপিত প্যাটার্ন), অথবা ঐতিহ্যবাহী লেজার রেঞ্জফাইন্ডার। কিন্তু ফ্লাইটের সময়-এর সুবিধার সংমিশ্রণ রয়েছে যা এটিকে মোবাইল ডিভাইসের জন্য বিশেষভাবে আকর্ষণীয় করে তোলে।
সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিষয়গুলির মধ্যে একটি হল কম শক্তি খরচএকটি একক ইনফ্রারেড আলোর উৎসের সাহায্যে, প্রতিটি পিক্সেলের জন্য সরাসরি গভীরতা এবং প্রশস্ততা তথ্য পাওয়া যায়, যা জটিল অ্যালগরিদমের প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করে যা প্রসেসরের উপর দীর্ঘ সময়ের জন্য চাপ সৃষ্টি করে। একটি স্মার্টফোনে, যেখানে প্রতিটি মিলিঅ্যাম্প গুরুত্বপূর্ণ, এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
উচ্চ নির্ভুলতা এর আরেকটি শক্তিসঠিকভাবে ক্যালিব্রেটেড, ToF ক্যামেরাগুলি খুব ছোট পরিমাপ ত্রুটি প্রদান করতে পারে, নকশা এবং দূরত্বের উপর নির্ভর করে মিলিমিটার বা সেন্টিমিটার পরিসরে নির্ভুলতা সহ। এটি এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য আদর্শ যেখানে দুর্বল গভীরতা গণনা অভিজ্ঞতা নষ্ট করে, যেমন দাবিদার পোর্ট্রেট মোড বা বিস্তারিত বস্তু স্ক্যানিং।
রিয়েল-টাইম অপারেশনও একটি পার্থক্য তৈরি করেএই সেন্সরগুলি উচ্চ গতিতে, ফ্রেম বাই ফ্রেমে সম্পূর্ণ গভীরতার মানচিত্র ধারণ করতে সক্ষম, যার ফলে মানুষের ট্র্যাকিং, অঙ্গভঙ্গি স্বীকৃতি, নেভিগেশন এবং অগমেন্টেড রিয়েলিটি অভিজ্ঞতা সম্ভব হয় যা প্রায় তাৎক্ষণিকভাবে সাড়া দেয়।
তদুপরি, ToF বিস্তৃত গতিশীল পরিসর এবং বিভিন্ন আলোর অবস্থার প্রতি ভাল সহনশীলতা প্রদান করে।নিজস্ব ইনফ্রারেড আলো ব্যবহার করে, ক্যামেরাটি ঘরের ভিতরের অস্পষ্ট আলো এবং তীব্র বৈপরীত্যযুক্ত পরিবেশে স্থিতিশীল পরিমাপ বজায় রাখতে পারে, যতদূর সম্ভব তীব্র পরিবেষ্টিত আলোর হস্তক্ষেপ সম্ভব।
আরেকটি আকর্ষণীয় বিষয় হল দীর্ঘ দূরত্ব পরিমাপ করার ক্ষমতা।নির্দিষ্ট লেজার বা আইআর এলইডি-র উপর নির্ভর করে, ToF সেন্সরগুলি খুব ছোট থেকে অপেক্ষাকৃত প্রশস্ত পরিসর পর্যন্ত দূরত্ব অতিক্রম করতে পারে, যা অগমেন্টেড রিয়েলিটি বা রোবোটিক্সের জন্য ফেসিয়াল আনলকিংয়ের জন্য কাছাকাছি বস্তুগুলি সনাক্ত করতে সাহায্য করে।
অবশেষে, অন্যান্য 3D প্রযুক্তির তুলনায়, ToF তুলনামূলকভাবে সস্তা হতে থাকে। এবং কম্প্যাক্ট। কাঠামোগত আলো ব্যবস্থা বা দীর্ঘ-পরিসরের LiDAR সমাধানের তুলনায়, এর দাম এবং আকার স্মার্টফোন, ট্যাবলেট বা অ্যাকশন ক্যামেরার মতো ভোক্তা ডিভাইসের জন্য আরও উপযুক্ত।
ToF সেন্সরের সীমাবদ্ধতা এবং অসুবিধা
শুধু সুবিধাই নয়, এবং ToF প্রযুক্তিরও কিছু অসুবিধাও রয়েছে। মোবাইল ফোন বা অন্য কোনও ডিভাইস ডিজাইন করার সময় নির্মাতাদের অবশ্যই এই বিষয়গুলি বিবেচনা করতে হবে।
প্রথম প্রধান সীমাবদ্ধতা হল রেজোলিউশনের মধ্যেস্মার্টফোনে সংযুক্ত টাইম-অফ-ফ্লাইট (ToF) ক্যামেরাগুলিতে সাধারণত প্রচলিত ক্যামেরা সেন্সরের তুলনায় তুলনামূলকভাবে কম পিক্সেল গণনা থাকে। এর অর্থ হল গভীরতার মানচিত্রটি কম বিশদ এবং মোশন ব্লার বা অঙ্গভঙ্গির জন্য যথেষ্ট হলেও, খুব সূক্ষ্ম 3D পুনর্গঠনের জন্য এটি কম হতে পারে।
ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকা আলোক শিল্পকর্মও দেখা দিতে পারে।খুব চকচকে পৃষ্ঠ বা সেন্সরের খুব কাছাকাছি অবস্থিত পৃষ্ঠগুলি রিসিভারের দিকে অত্যধিক আলো প্রতিফলিত করতে পারে, যার ফলে দাগ, হ্যালো বা গভীরতা পরিমাপে মাঝে মাঝে ত্রুটি দেখা দেয়, যা সফ্টওয়্যার ব্যবহার করে সংশোধন করতে হয়।
একাধিক প্রতিফলন আরেকটি মাথাব্যথার কারণ হয়ে দাঁড়ায়কোণ, অবতল পৃষ্ঠ বা খুব জটিল পরিবেশে, আলো সেন্সরে ফিরে আসার আগে বেশ কয়েকবার লাফিয়ে উঠতে পারে, যা সঠিকভাবে ফিল্টার না করলে অনিশ্চয়তা এবং ভুল তথ্যের প্রবর্তন করে।
তীব্র পরিবেষ্টিত আলো, বিশেষ করে সরাসরি সূর্যালোক, কোনও উপকারে আসে না।রৌদ্রোজ্জ্বল বাইরের পরিস্থিতিতে, ToF সেন্সর পিক্সেলগুলি সহজেই প্রচুর পরিমাণে ইনফ্রারেড আলোর উপস্থিতি দ্বারা পরিপূর্ণ হয়ে যেতে পারে, যার ফলে নির্গত পালস সঠিকভাবে সনাক্ত করা কঠিন হয়ে পড়ে এবং সিস্টেমের পরিসর বা নির্ভরযোগ্যতা হ্রাস পায়।
পণ্য নকশা স্তরে, ভৌত স্থানের সমস্যাটিও বিবেচনা করা উচিত।একটি টাইম-অফ-ফ্লাইট (ToF) মডিউল একটি প্রচলিত ক্যামেরার মতোই প্রায় একই জায়গা দখল করে: এর নিজস্ব অপটিক্স, আইআর ইমিটার এবং সেন্সর প্রয়োজন। একটি আধুনিক স্মার্টফোনের মতো ভিড়ের অভ্যন্তরে, অতিরিক্ত স্থান সংরক্ষণ সর্বদা অন্যান্য উপাদানগুলির বিন্যাসকে প্রভাবিত করে।
ToF এবং LiDAR এর মধ্যে পার্থক্য
আলোর সাহায্যে দূরত্ব পরিমাপের একই মৌলিক ধারণা ToF এবং LiDAR ভাগ করে নেয়।যাইহোক, এগুলি সাধারণত ভিন্নভাবে বাস্তবায়িত হয় এবং আংশিকভাবে ভিন্ন কুলুঙ্গিগুলিকে লক্ষ্য করে, যদিও দুটি প্রযুক্তির মধ্যে ক্রমবর্ধমানভাবে আরও ধূসর অঞ্চল দেখা দিচ্ছে।
ধ্রুপদী LiDAR সিস্টেম প্রায় সবসময় লেজার ব্যবহার করে এই অত্যন্ত কেন্দ্রীভূত সেন্সরগুলি পরিবেশ স্ক্যান করার জন্য নির্দিষ্ট যান্ত্রিক অ্যারে বা অ্যারে ব্যবহার করে, যা দুর্দান্ত দূরত্ব এবং অসাধারণ নির্ভুলতা অর্জন করে। এই কারণেই এগুলি স্বায়ত্তশাসিত যানবাহন, ম্যাপিং এবং শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এত সাধারণ যেখানে মিটার বা দশ মিটারের পরিসর অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
বিপরীতে, গ্রাহক ToF সেন্সরগুলি সাধারণত আরও কমপ্যাক্ট হয়।অপটিক্স এবং এমিটারগুলিকে একটি একক, অনেক ছোট মডিউলে একত্রিত করে, এগুলি মোবাইল ফোন, কনসোল, ল্যাপটপ বা হোম অটোমেশন ডিভাইসের জন্য উপযুক্ত। তাদের পরিসর আরও সীমিত, তবে সাধারণ স্মার্টফোন ব্যবহারের জন্য যথেষ্ট।
খরচের পার্থক্যটিও প্রাসঙ্গিকযদিও উভয়ই ফ্লাইটের সময়কালের তথ্যের উপর ভিত্তি করে তৈরি, একটি উচ্চমানের LiDAR সাধারণত একটি ফোনে সংযুক্ত ToF মডিউলের তুলনায় অনেক বেশি ব্যয়বহুল, তাই ভোক্তা ইলেকট্রনিক্সে কার্যক্ষমতা/মূল্য অনুপাতের কারণে ব্যালেন্স সাধারণত ToF-এর দিকে ঝুঁকে পড়ে।
মোবাইল ফোনের ক্যামেরায় ToF এর ব্যবহার
দৈনন্দিন ব্যবহারে, আমাদের সবচেয়ে বেশি আগ্রহের বিষয় হলো মোবাইল ফোনে ToF সেন্সর কী উন্নত করে। বনাম এটি না থাকা। এবং এখানে অ্যাপ্লিকেশনগুলি অসংখ্য, যদিও সর্বাধিক দৃশ্যমান চারটি প্রধান ক্ষেত্রে কেন্দ্রীভূত: ফটোগ্রাফি, ভিডিও, বায়োমেট্রিক্স এবং অঙ্গভঙ্গি নিয়ন্ত্রণ / বর্ধিত বাস্তবতা।
ফটোগ্রাফি: ডেপথ অফ ফিল্ড এবং পোর্ট্রেট মোড
ToF যে ক্ষেত্রগুলিতে সবচেয়ে উজ্জ্বল, তার মধ্যে একটি হল পোর্ট্রেট ফটোগ্রাফি।উচ্চ-নির্ভুল গভীরতার মানচিত্রের জন্য ধন্যবাদ, সিস্টেমটি সঠিকভাবে জানে যে সামনের দিকে কী আছে এবং পটভূমিতে কী আছে, যা অনেক বেশি পরিষ্কার এবং আরও প্রাকৃতিক বোকেহ (পটভূমি ঝাপসা) প্রভাব তৈরি করে।
যদিও শুধুমাত্র সফ্টওয়্যার বা ডুয়াল ক্যামেরা সহ অন্যান্য মোবাইল ফোনগুলি বিভ্রান্তিকর হতে থাকে চুলের সুতা, জটিল প্রান্ত, অথবা পাতলা বস্তুর সাহায্যে, একটি সু-ব্যবহৃত ToF সেন্সর বিষয়বস্তুকে আরও নির্ভরযোগ্যভাবে আলাদা করতে পারে। তদুপরি, একটি একক শটে সমস্ত গভীরতার তথ্য ক্যাপচার করার মাধ্যমে, প্রক্রিয়াটি খুব দ্রুত এবং কিছু নড়াচড়া সহ দৃশ্যের জন্য উপযুক্ত।
হুয়াওয়ে এবং অনার-এর মতো নির্মাতারা প্রকাশ্যে এটি নিয়ে গর্ব করেছে মডেলগুলিতে যেমন হুয়াওয়ে P30 প্রো অথবা HONOR View 20, যেখানে ToF উচ্চ-রেজোলিউশনের ক্যামেরার একটি সেটের সাথে থাকে যা "অতিরিক্ত" নির্ভুলতা দেয় যা সবচেয়ে চাহিদাপূর্ণ প্রতিকৃতিতে লক্ষণীয়।
উন্নতি কেবল মানুষের মধ্যেই সীমাবদ্ধ নয়এটি এমন জিনিসপত্র, পোষা প্রাণী বা ক্লোজ-আপের ছবি তোলার সময়ও কার্যকর যেখানে আমরা অগ্রভাগের গুরুত্বপূর্ণ বিবরণের তীক্ষ্ণতা না হারিয়ে একটি হালকা ঝাপসা ব্যাকগ্রাউন্ড চাই।
ভিডিও এবং ক্রমাগত ফোকাস
ভিডিওতে, ToF অটোফোকাসের সহযোগী হয়ে ওঠে।রিয়েল-টাইম ডেপথ ম্যাপ ফোনটিকে স্পষ্টভাবে পার্থক্য করতে সাহায্য করে যে কোন বিষয় ফোকাসে থাকা উচিত এবং যখন এটি নড়াচড়া করে বা অন্য কোনও বস্তু দৃশ্যে প্রবেশ করে তখন কোনও দ্বিধা ছাড়াই সামঞ্জস্য করতে পারে।
এটি বিশেষ করে দ্রুত চলমান পরিস্থিতিতে কার্যকর।যেমন শিশুদের দৌড়, পোষা প্রাণী, খেলাধুলার অনুষ্ঠান, বা কনসার্ট। সিস্টেমটি ফ্রেম অনুসারে বিষয়ের দূরত্ব ট্র্যাক করতে পারে এবং এটিকে ধারাবাহিকভাবে পটভূমি থেকে আলাদা রাখতে পারে।
কিছু নির্মাতারা এই তথ্যকে মুখ বা বস্তু ট্র্যাকিং সিস্টেমের সাথেও একত্রিত করে।শুধুমাত্র বৈপরীত্য বা ঐতিহ্যবাহী পর্যায় সনাক্তকরণের উপর নির্ভর করার চেয়ে অনেক বেশি শক্তিশালী ফলো-আপ পদ্ধতি অর্জন করা।
উন্নত মুখের স্বীকৃতি এবং নিরাপত্তা
মোবাইল ডিভাইসে ToF-এর আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ ক্ষেত্র হল বায়োমেট্রিক প্রমাণীকরণ।একটি সামনের দিকে মুখ করা টাইম-অফ-ফ্লাইট সেন্সর মুখটিকে তিন মাত্রায় স্ক্যান করতে সক্ষম, একটি একক শটে লক্ষ লক্ষ গভীরতার বিন্দু পড়তে সক্ষম, যা একটি সাধারণ 2D ছবির তুলনায় অনেক বেশি নিশ্চিততার সাথে একটি সংরক্ষিত প্যাটার্নের সাথে তুলনা করা সম্ভব করে।
এর ফলে মুখের স্বীকৃতি দ্রুত এবং বোকা বানানো কঠিন হয়ে পড়ে। ছবি, ভিডিও, অথবা অন্যান্য মৌলিক স্পুফিং পদ্ধতি ব্যবহার করে। ভিভোর মতো ব্র্যান্ডগুলি এমন ToF সেন্সর সম্পর্কে কথা বলেছে যা মুখের 300.000 পয়েন্ট পর্যন্ত পড়তে সক্ষম, যা সত্যিকার অর্থে বিস্তারিত ম্যাপিং প্রদান করে।
তদুপরি, ইনফ্রারেড ব্যবহার করে, সিস্টেমটি অন্ধকার পরিবেশে ভাল কাজ করে।দৃশ্যমান আলোর উপর নির্ভরশীল পদ্ধতির তুলনায় এটি একটি স্পষ্ট সুবিধা প্রদান করে। সামনের দিকের টাইম-অফ-ফ্লাইট (ToF) সেন্সর সহ অনেক আধুনিক ফোন রাতে বা অল্প আলোতেও আনলক করতে পারে, ব্যবহারকারীকে খুব উজ্জ্বল স্ক্রিন দিয়ে আলোকিত করার প্রয়োজন ছাড়াই।
কিছু নির্মাতারা আরও এক ধাপ এগিয়ে গেছেনউদাহরণস্বরূপ, LG G8 ThinQ, হাতের তালুতে শিরার প্যাটার্ন পড়ার জন্য ToF সেন্সর ব্যবহার করে এবং এটিকে বিকল্প আনলক পদ্ধতি হিসেবে ব্যবহার করে, গভীরতা এবং ইনফ্রারেড প্রতিক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে বায়োমেট্রিক্সের একটি ভিন্ন স্তর যুক্ত করে।
স্ক্রিন স্পর্শ না করেই অঙ্গভঙ্গি নিয়ন্ত্রণ
ToF সহ মোবাইল ফোনের সবচেয়ে আকর্ষণীয় বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে একটি হল এয়ার জেসচার কন্ট্রোল।নিয়র ডেপথ রিডিং এর মাধ্যমে, স্মার্টফোনটি ব্যবহারকারীর হাতের অবস্থান, তাদের মৌলিক নড়াচড়া শনাক্ত করতে পারে এবং সেগুলোকে কমান্ডে রূপান্তর করতে পারে।
উদাহরণস্বরূপ, LG, G8 ThinQ এর মাধ্যমে Air Motion বৈশিষ্ট্যটি আত্মপ্রকাশ করেছে।এই বৈশিষ্ট্যটি আপনাকে কাচ স্পর্শ না করেই স্ক্রিনে একটি সাধারণ অঙ্গভঙ্গির মাধ্যমে কলের উত্তর দিতে, গান পরিবর্তন করতে, ভলিউম সামঞ্জস্য করতে বা অ্যাপ চালু করতে দেয়। সামনের দিকের টাইম-অফ-ফ্লাইট (ToF) সেন্সর আঙুল এবং হাতের তালুর নড়াচড়ার দূরত্ব এবং দিক ব্যাখ্যা করে।
এটি কাজ করার জন্য, আপনাকে সেন্সর থেকে একটি নির্দিষ্ট দূরত্বে আপনার হাত রাখতে হবে।, সাধারণত প্রায় ১৫-২০ সেন্টিমিটার লম্বা, এবং নির্দিষ্ট নড়াচড়া (ঘোরানো, স্লাইড করা, জুম ইন বা আউট) সম্পাদন করে। আপাতত, সম্ভাব্য ক্রিয়াগুলি কিছুটা সীমিত, তবে ভবিষ্যতে আরও উচ্চাকাঙ্ক্ষী অঙ্গভঙ্গি নিয়ন্ত্রণের ভিত্তি তৈরি করে।
আপনার মোবাইল ফোন স্পর্শ না করেই নিয়ন্ত্রণ করার ধারণাটির অনেক সম্ভাব্য প্রয়োগ রয়েছে।ভেজা বা নোংরা হাতে ব্যাংক বা মিউজিক প্লেয়ার ব্যবহার করা থেকে শুরু করে খুব কাছে না গিয়ে হোল্ডারে ধরে ফোন চালানো পর্যন্ত। এই সবকিছুই ToF সেন্সর দ্বারা প্রদত্ত হাতের অবস্থানের সুনির্দিষ্ট রিডিংয়ের জন্য ধন্যবাদ।
অগমেন্টেড রিয়েলিটি, 3D স্ক্যানিং এবং পরিমাপ
ফ্লাইটের সময় (ToF) অগমেন্টেড রিয়েলিটি (AR) অভিজ্ঞতাকেও উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করে।একটি নির্ভরযোগ্য গভীরতার মানচিত্র থাকার মাধ্যমে, মোবাইল ডিভাইসটি পরিবেশের জ্যামিতি আরও ভালভাবে "বুঝতে" পারে এবং ভার্চুয়াল বস্তুগুলিকে আরও স্থিতিশীলতার সাথে স্থাপন করতে পারে, যা তাদের অদ্ভুতভাবে ভাসতে বা দেয়াল এবং টেবিলের মধ্য দিয়ে যেতে বাধা দেয়।
Oppo এবং HONOR এর মতো ব্র্যান্ডগুলি AR-তে ToF-এর ভূমিকার উপর জোর দিয়েছে। Oppo RX17 Pro বা HONOR View 20 এর মতো মডেলগুলিতে, গেম এবং অ্যাপ্লিকেশনগুলি দেখানো হয়েছে যেখানে ব্যবহারকারী ভার্চুয়াল উপাদানগুলির সাথে ইন্টারঅ্যাক্ট করে যা ঘরের প্রকৃত গভীরতাকে সম্মান করে।
আরেকটি ব্যবহারিক প্রয়োগ হল দূরত্ব, ক্ষেত্রফল এবং আয়তনের পরিমাপ।ToF ক্যামেরার সাহায্যে, এমন অ্যাপ তৈরি করা সম্ভব যা, উদাহরণস্বরূপ, একজন ব্যক্তির উচ্চতা, একটি বাক্সের আকার, অথবা একটি দেয়ালের পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল যথেষ্ট নির্ভুলতার সাথে গণনা করে, কেবল আপনার মোবাইল ফোনটিকে তার কাজ করতে দিয়ে।
3D স্ক্যানিংয়ের ক্ষেত্রে, ToF বস্তুর মডেলিংয়ের ভিত্তি হিসেবে কাজ করে এবং সম্পূর্ণ দৃশ্য: ফোনটি বিভিন্ন কোণ থেকে বস্তুটিকে দৃশ্যত স্ক্যান করে এবং গভীরতার মানচিত্রগুলিকে একত্রিত করে একটি ত্রিমাত্রিক মডেল তৈরি করে যা পরে ডিজাইন, 3D প্রিন্টিং, ভিডিও গেম বা স্থাপত্যে ব্যবহার করা যেতে পারে।
মোবাইল ফোনের বাইরে: ToF ক্যামেরার অন্যান্য ব্যবহার
যদিও এই প্রবন্ধটি স্মার্টফোনের উপর আলোকপাত করে, ToF প্রযুক্তি এর চেয়ে অনেক বেশি এগিয়ে। এবং এটি ইতিমধ্যেই অন্যান্য খাতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে, নির্ভুলতা, রিয়েল-টাইম এবং যুক্তিসঙ্গত খরচের একই গুণাবলী থেকে উপকৃত হচ্ছে।
উদাহরণস্বরূপ, শিল্প রোবোটিক্সে, রিয়েল-টাইম 3D গভীরতার মানচিত্র এগুলো রোবটদের তাদের পরিবেশ বুঝতে, যন্ত্রাংশ সনাক্ত করতে, সংঘর্ষ এড়াতে এবং মানুষের সাথে সহযোগিতা করতে সাহায্য করে। টাইম-অফ-ফ্লাইট (ToF) ক্যামেরা সহ একটি রোবট বস্তু এবং তাদের অবস্থান আরও ভালভাবে চিনতে পারে, সেগুলিকে সঠিকভাবে ধরতে পারে এবং যেখানে তাদের স্থান থাকে সেখানে স্থাপন করতে পারে।
থ্রিডি মডেলিং এবং ভার্চুয়াল রিয়েলিটিতে, ToF ক্যামেরাগুলি স্থান ক্যাপচার করতে ব্যবহৃত হয় এবং বাস্তবসম্মত পুনর্গঠন তৈরি করে যা পরে VR চশমা দিয়ে অন্বেষণ করা হয় অথবা উৎপাদন থেকে নির্মাণ পর্যন্ত পেশাদার অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে একীভূত করা হয়।
এছাড়াও হোম অটোমেশন এবং নিরাপত্তা অ্যাপ্লিকেশন রয়েছেযেমন 3D তে উপস্থিতি এবং গতিবিধি সনাক্ত করতে সক্ষম ক্যামেরা, স্মার্ট দরজা যা গভীরতার সাথে মানুষের মুখ দেখে চিনতে পারে, অথবা টেলিভিশন এবং পাবলিক স্ক্রিনে বাতাসে অঙ্গভঙ্গির প্রতিক্রিয়া জানাতে পারে এমন ইন্টারেক্টিভ সিস্টেম।
পরিশেষে, মোবাইল ফোনটি ToF প্রযুক্তির একটি দুর্দান্ত প্রদর্শনী হিসেবে কাজ করে।কিন্তু আমরা আমাদের পকেটে যা দেখতে পাই তা অনেক বৃহত্তর বাস্তুতন্ত্রের একটি অংশ মাত্র যেখানে রিয়েল-টাইম ডেপথ সেন্সিং বছরের পর বছর গুরুত্ব পাচ্ছে।
স্মার্টফোনে ToF ক্যামেরার আগমন সম্ভাবনার বিশাল দ্বার উন্মোচন করেছে। এর মধ্যে রয়েছে আরও বিশ্বাসযোগ্য ব্যাকগ্রাউন্ড ব্লার এবং তীক্ষ্ণ ভিডিও সহ ছবি থেকে শুরু করে আরও নিরাপদ 3D ফেসিয়াল আনলকিং, অঙ্গভঙ্গি নিয়ন্ত্রণ এবং আরও শক্তিশালী অগমেন্টেড রিয়েলিটি অভিজ্ঞতা। রেজোলিউশনের সীমাবদ্ধতা এবং পরিবেষ্টিত আলো বা অভ্যন্তরীণ স্থানগুলির দ্বারা সৃষ্ট চ্যালেঞ্জ সত্ত্বেও, সবকিছুই ইঙ্গিত দেয় যে এই সেন্সরগুলি আরও ভাল অ্যালগরিদম, নতুন ব্যবহার এবং LiDAR এর মতো অন্যান্য প্রযুক্তির সাথে সংমিশ্রণের সাথে প্রসারিত এবং সংহত হতে থাকবে, যা মোবাইল ফোনগুলি কীভাবে ত্রিমাত্রিকভাবে তাদের চারপাশের বিশ্বকে "বোঝে" তার একটি মোড় চিহ্নিত করবে।
