尺子5m是什么意思
智东西（公众号：zhidxcom）文| 李水青、晓寒
苹果公司在近期以其独特的上线形式公布了其春季新品，尽管并没有传说中的iPhone 9，但仍然有多款新品引起人们的关注，这些新品大多是常规升级，包括iPad Pro、Mac mini和Macbook Air家族的产品。而其中一款产品却引发了我们的特别关注，那就是刚刚推出的2020版iPad Pro。值得注意的是，这款新品引人瞩目的并非其加入的“双摄”，而是其首次引入的“激光雷达”组件。在苹果上，对这一部分的介绍篇幅相当长。苹果公司认为这一技术的引入是实现性AR应用的重要一步。
▲苹果对iPad Pro激光雷达组件的详细介绍
这两年，“激光雷达”这一技术更多地被提及是在自动驾驶领域。当听到苹果将激光雷达技术应用到iPad里的消息时，很多人的第一反应是疑问，这么大的激光雷达不是多用于自动驾驶汽车、扫地机器人等的吗？难道苹果是在概念上偷换吗？
▲用于自动驾驶的车载激光雷达
在与多位业内从业者的交流中了解到，其实iPad Pro上的激光雷达背后仍然是ToF（Time of flight）三维视觉技术方案。尽管华为、三星、OPPO、vivo等安卓厂商早就玩过ToF技术，例如华为智能手机现的隔空操控屏幕功能就是利用了ToF镜头实现，但iPad Pro这里所用的ToF镜头技术和这些厂商所用有着本质的不同。
特别的是，iPad Pro上使用的ToF技术多了一个前缀“d”，即dToF，这可能是一个性的提升。利用dToF（直接测量飞行时间法），iPad Pro有望将AR应用效果的精确度、流畅性提高到新的级别，同时大大降低能耗。有人说，苹果可能是第一个将dToF技术商用化的消费级硬件公司。
▲利用iPad Pro的雷达系统实现增强现实功能
据了解，应用在iPad Pro上的dToF激光雷达只是一个开始，iPhone也可能很快就会用上，甚至有可能就在今年。早在两年前，苹果就让工程师研究后置三维深度相机。从2017年首次推出ARKit以来，苹果一直在探索AR在移动终端中的应用，这次dToF激光雷达的加入是其继结构光镜头模组之后在硬件上围绕AR应用的又一次重要革新。通过与多位从业者的交流，我们可以发现iPad Pro激光雷达背后蕴藏着苹果的AR野心。
一、新卖点还是新变革？
说到激光雷达，很多人会联想到自动驾驶汽车。激光雷达以接近真实的方式构建周围的三维地图，从而使汽车“看见”其它汽车、树木、道路。iPad Pro上的激光雷达与自动驾驶汽车所用的截然不同。
自动驾驶领域的激光雷达公司Robosense的联合创始人兼COO Mark告诉智东西，这两者的用途完全不同，车载激光雷达主要保障安全，识别距离远，性能要求高；相比于男士钱包大小的车载激光雷达，iPad Pro上的激光雷达可识别数米，探测标准不同，成本也更低。根据Mark的推测，新版iPad Pro背部的激光雷达大概率采用的是Flash方案。固态激光雷达目前大致形成了三种技术路线：MEMS（微机电系统）、OPA（光学相控阵技术）与Flash（快闪）。其中Flash为非扫描式，通过快速直接发射一大面光墙，通过飞行时间法获知深度信息。简单来说，Flash就像是夜视摄像机，不过光源是自己主动发去的。
既然没有机械式的“扫描”动作，那么苹果上为何宣传“雷达扫描仪”？相比于其它两种技术路线，Flash不靠活动的机械部件，而是靠电子部件发出的数字信号来控制激光发射角度。苹果宣传页面中的“扫描”可能是描述了具象的感知过程，而不是机械运转。那么，苹果的激光雷达和华为、OV、三星、小米等推出的ToF深度相机有什么区别呢？其实，激光雷达是传感器硬件，ToF则是激光测距的方法，指向的是一件事情。
▲国内手机厂商推出的智能手机中的ToF相机模组部分应用情况
除此之外，苹果只说了测量距离达五米，这个距离看似不远，同时5m内的识别效果怎样、抗干扰性如何还不清楚，但相信产品开卖后，用户会有直观体验。由此我们可以看到，苹果iPad Pro上的dToF方案和之前安卓手机上用过的iToF方案以及车载激光雷达有这些异同：三者都用到了光学传感和ToF距离计算方法；iPad Pro的dToF方案相比车载激光雷达更适合用在固定的平面场景中；最后与安卓机的iToF方案相比在发射的脉冲信号上有差异从而在传感器组件和算法上有所不同。
二、一颗进化版的ToF相机有何技术玄机？
虽然都是ToF测量方法，但是苹果这次用的是dToF 直接测量飞行时间法（direct time of flight），有别于华为Mate30、Vivo NEX等机型中的iToF 间接测量飞行时间法（indirect time of flight）。从图表可以看出来，dToF相比于iToF在性能上要好很多但在生产工艺上也更复杂。由于采用dToF方法iPad Pro背部的激光雷达将解决直接测距面临的低时间分辨率难题达ps（
