苹果、 Google牵头, 5G 后的下一个竞争点是相机应用?

天风国际分析师郭明錤在昨天预测 2020 年的新 iPhone 会用上 5G，如今他再次发出报告，表示这款新 iPhone 除了会沿用结构光，还会后置 TOF（Time Of Flight）传感器。

无独有偶，Google 也在今天凌晨公布了 Pixel 4 的产品预告片，预示这款新机将支持准确的人脸识别。与此同时，借助一组全新的识别传感器，用户甚至还能对手机进行「No Hands」隔空操作。

苹果、Google 两个硅谷巨头几乎同时释出相机升级的信号，这是否意味 5G 后的下一个竞争点是相机应用？

在 iPhone 加入 TOF 和 Pixel 加入新模组后，他们又会给我们带来哪些体验上的变化？

苹果的 TOF，是 AR 娱乐的另一步棋

回想起苹果会用 TOF 取代结构光的事，早在去年就已经流传。当时为了对比结构光和 TOF 之间的差别，我还专门在 MWC 2018 的一篇报道里做过数据对比和猜想。

现如今所传的苹果在后置相机中加入 TOF，我认为是提升 iPhone 相机功能性的做法，因为有了 TOF 识别，这个镜头能做到的就不只是拍照这么简单了。

不过请注意，郭明錤并没有在报告中表示苹果会用 TOF 来取代前置结构光，而是在后置相机中加入这个功能，因此 2020 年的 iPhone 将会是双识别方案：

一组是目前我们在 iPhone X 使用的结构光，一种是新加入的后置 TOF。

TOF 虽然也是基于近红外光原理进行识别，但和结构光不同的地方在于，TOF 是通过计算每个红外点的反射时间去进行即时计算，基于对反射时间的识别，手机能获得手机与对象之间的距离和深度信息，并获得 3D 图像信息。

而结构光则是先投射上万个红外点，然后计算每个红外点的发射深度，根据当前物体的特征进行识别。

当然，尽管 TOF 在某些方面比结构光更显优势，但这并不代表 TOF 能完全取代结构光，毕竟目前苹果对结构光的调校已经相对成熟，短期内该技术在行内依然能保持较大竞争力。

更何况，苹果对新功能一贯都是以「先小规模试用，再大规模部署」的节奏开发，因为除了要考虑到供应链的供货能力以外，还要考虑对 TOF 的调校。

所以这似乎能解释苹果为何会考虑把 TOF 放在后置，而不是使用频率更高的前置部分。

那么在 TOF 加入 iPhone 以后，它能给我们带来哪些新体验？对于这个问题，我想到了几种可能：

首先是 AR。

一说起 TOF 我就想起了 AR，因为它是最能体现 TOF 优势的功能之一。TOF 有两个结构光所不能及的优点：

一个是测量距离达到了 3 米；一个是多 10 倍的测量点，对远距离物体的测量精度更高。基于这两个优点，iPhone 实现更有意思的 AR 互动娱乐功能。

通俗来说，就是变成一台类似于微软 Kinect 的主机，只不过你现在能把它放在口袋里了。

在去年的 MWCS 2018 里，我看到 vivo 展出了一台 TOF 手机，这台手机被横置架了起来，vivo 的工作人员在用体感控制屏幕上的滑雪游戏，而且我们也能看到画面和动作几乎能做到同步追踪。

由此可见，TOF 游戏在目前已经具备可行性，而且游戏体验也已经达到接近体感设备的水平。

不过要说用 TOF 来玩游戏，现在看来似乎还有些长远，毕竟这并不是单凭苹果一己之力就能去实现，但 TOF 的初期阶段我认为和苹果一直在深造的 AR 离不开关系：

借助 TOF 的远距离 3D 测距，手机能实现全身的物体和动作识别。

比如通过软件「创造」一件钢铁侠的盔甲，我可以通过 AR 进行试穿；比如可以扫描房间创造虚拟环境，通过这个虚拟环境进行设计和创造。

另外，用户还能通过 TOF 扫描出虚拟世界里的自己，在虚拟世界中创建一个 AR 角色。

这些功能都可以赋予苹果 AR 功能更大的娱乐性和实用性，今天我们能用 AR 来测量物体大小，明年我们或许就能用手机把眼前的物体统统扫描进去了。

除了 AR，TOF 的另一个作用是人像拍摄辅助。

借助 TOF 对物体进行测距、识别，这个方法我们早在华为 P30 Pro 和 OPPO R17 Pro 两款手机中就已有所见闻。其原理也是通过 TOF 广布点、距离长的特性，对人物细节进行精准识别，比如飘扬的发丝、打着 V 手势的手指、头顶上的饰品……

当然，TOF 的作用也不只是用于人物拍摄，通过 3D 测距的结果和手机的虚化算法，相机能拍摄出比传统 2D 算法更自然、精准，接近大光圈镜头的成像效果。

这让我想起了之前写过关于 Pixel 3 人像模式优化的解读文章，相信在 TOF 的 3D 测绘支持下，手机的背景虚化效果会比现在更精准和自然。

根据郭明錤预测，2020 年有三款 iPhone 将配备结构光系统，而其中两款将加入 TOF 功能，形成结构光 + TOF 的双方案搭配。

郭明錤认为，后置 TOF 功能主要是帮助苹果改善 iPhone 的成像质量和 AR 应用体验，其出货量在 2020 年将有望达到 7500 万至 8000 万部。

能识别人脸的 Pixel，可以用手势操作的 Pixel

Google 在这次公布的 Pixel 4 预告片中透露着两个重要信息：

手机能进行人脸识别

用户能隔空操作

其实说来也是有趣，相比起其他厂商极力把新品消息保密起来，Google 则是反其道而行，主动放出新品消息来吊大家的胃口，这次公布的图片和视频主要透露了 Pixel 4 在人脸识别方面的设计和功能。

这些传感器分别是红外摄像头、前置相机、光距传感器、Soli 雷达、点阵投射器、另一枚红外摄像头和泛感光元件。被设计在居中的是椭圆形的听筒，因此我们也能预见 Google 这次仍然不会在 Pixel 4 打出「屏占比」这张牌。

至少，小尺寸的 Pixel 4 会继续保持常规屏幕的设计。

有着一套基于红外线的检测系统，Pixel 4 将具备和 iPhone X 一样的人脸识别能力。但在这套传感器中，我认为最亮眼的其实是其他手机没有配备的 Soli 雷达，这也是让 Pixel 4 支持手势操作的核心元件。

Project Soli 最早是在 2016 年的 Google I/O 大会登场，2017 年开始提供开发者测试。起初 Project Soli 是一门被设计在智能手表和音箱内的手势操作技术，用户能在 15 米内用手势对设备进行控制。

而 Soli 雷达则是 Project Soli 的核心，通过这个毫米波雷达，手机能感知到用户的动作。

相对于前面 TOF 的光学原理，Soli 的是基于反射毫米波进行动作信息传输，对比结构光和 TOF，Soli 不会受使用场景光线的影响且元件较为简单，并具备可穿透特性。

但由于毫米波在远距离反射时易受空气干扰，会使得识别精度大幅削弱、功耗增加，而且 Soli 也对物体的 3D 识别存在局限性，因此目前 Soli 更适合是作为近距离的手势识别传感。

所以，这次 Pixel 4 所搭载的是「红外+Soli」的模组，红外模组负责人脸检测，Soli 雷达负责处理手势操作，比如最原始的解锁、系统操控，进阶的快捷控制、AR 游戏，我们都可能会用到它。

值得一提的是，为了避免人脸识别系统会出现之前尴尬的「种族歧视」问题，Google 曾用过 5 美元一次的「有偿录入」方法，在大街上随机收集路人的人脸数据，从而对不同人种、肤色、性别的人脸进行识别能力优化。

外媒 The Verge 向 Google 证实了这则消息，并得到官方更详细的回复：

虽然样本本身不能匿名（指人脸数据），但我们会为每位测试者生成了一个编号，并与其邮箱进行绑定。Google 将会保留这些面部数据 18 个月，目的是作为人脸识别方面的研究和优化。当然，参与者也能要求 Google 删除参与研究的人脸数据。

另外，Google 还在博客中重申了人脸数据和 Soli 数据的安全性，无论是人脸还是手势，这些信息都只会保存在本地的 Titan M 安全芯片，永远不会上传到 Google 的服务器和保存。

来自一个镜头的新趋势

对于科技行业来说，5G 的到来是 2019 年的大事件，但在 5G 到来后该如何运用，其实大家目前除了知道速度比 4G 速度更快以外，也没有一个更具象的感觉。

苹果这次给出的苗头是「识别」技术，当然这个「识别」肯定不只是为了让解锁时间从 1 秒缩减为 6 毫秒，而是更复杂的 3D 测绘和 AR。

尽管 iPhone 将用 TOF 的消息只是来自于郭明錤的观察，但我们也不排除苹果在 AR 方面的野心。自 2017 年开始，苹果就一直重视 AR 在 iOS 设备上的应用，不但用 ARkit 方便了开发者的开发流程，并且还在 App Store 大力推广 AR 程序。

而在 5G 这个节点上，更高速的网络会助推 AR 迅速生长，TOF 所起到的就是丰富 AR 功能和体验的重要作用。

在线的 AR 游戏、在线试衣、AR 即时社交……

Google 的 Soli 虽然没有 TOF 的功能那么惊艳，但实际上经过 Google 近三年时间的发展，这个功能也已经被不少开发者「层层挖掘」，成为一个颇有意思的实用功能。

比方说，在驾车时通过手势快捷拨打电话；通过软件编程，打造出一架隔空钢琴；通过模拟旋钮的手势，去调整手机播放音量。

甚至乎，即便是不方便触控手机屏幕的残疾用户，也能通过 Soli 手势去操控手机，实现科技服务于人的最大价值。

总之，无论是 iPhone 的 TOF 还是 Pixel 的 Soli，这些都是值得我们期待的新功能，尽管在今天看来他们的作用还是有点虚幻，但有着苹果和 Google 两家企业牵头，或许他们会在明年给我们带来意想不到的惊喜。