3D 感測為智慧型手機帶來哪些變革?

Apple 首次在 iPhone X 導入 3D 感測模組,搭配內建神經網路的 A11 晶片,憑藉著 3D 感測的三維空間紀錄能力,以及 A11 晶片提供處理大量運算的能力,讓 iPhone X 的人臉辨識功能能夠學習並識別各種不同的臉部細節及表情,確保裝置使用者面貌有所改變時依然能正確識別,增加偽造的困難度。
 
iPhone X 配置的 3D 感測模組,在應用上除了提升臉部辨識的精準度之外,也同步強化了相機表現與 AR 體驗。

3D感測模組加持,iPhone X前鏡頭能記錄三維訊息
 
iPhone X 導入 3D 感測能夠採集 X 軸的景深資訊,使照相進入三維空間的概念,直接反映在 iPhone X 對光的處理上更加主動,使規格不高的前置鏡頭 (700 萬畫素) 也能進行人像模式 (Portait Mode) 以及人像燈光 (Portrait Lighting) 等應用。
 
人像燈光並非濾鏡,是根據實際光度進行即時分析及模擬的結果。另外,紅外鏡頭能採集的空間景深資訊較豐富,在加強 AR 功能上優於僅搭載廣角+長焦鏡頭的 iPhone 8 Plus。簡言之,當一般手機的相機所紀錄的資訊還停留在平面的概念上時,iPhone X 的相機已經進入空間概念。
 
圖、 3D 感測模組系統基本結構

(Source: 拓墣產業研究所整理,2017/11)

目前 iPhone X 的 3D 感測應用可分成:生物辨識與驗證,還有增強相機表現及 AR 效果等兩大類。未來 3D 感測應用發展可從 Kinect 一窺端倪。Kinect 模組與 iPhone X 的 TrueDepth 模組相似,玩家透過語音指令與手勢就可操作介面,TrueDepth 模組理論上只需更新軟體就可以實現手勢操作,因此 3D 感測在未來可能代表新一代人機介面的問世。
 
Android陣營採不同途徑推出人臉解鎖功能

 無論Apple推出的3D感測模組,是否將成為 3D 感測功能普及於智慧型手機裝置的起始,可以確定的是,iPhone X 的 3D 感測已掀起手機市場的人臉辨識功能潮流,Android 陣營中包含小米、OPPO、Vivo、中興等品牌皆在 2017 年推出具人臉解鎖功能的智慧型手機。
 
然而,iPhone X 的人臉識別與 Android 陣營推出的方案,在概念及做法上都有根本上的差別。前者透過額外硬體利用紅外光採集景深資訊來輔助與完善辨識能力,但下圖中來自曠視科技的方案僅基於軟體且沿用現有的前置鏡頭即可,辨識精準度遠遠不如 iPhone X 的 3D 感測模組,因此這四項產品皆保留指紋辨識功能。
 
圖、 近日發表號稱使用人臉辨識的手機產品
 
(Source: 拓墣產業研究所整理,2017/11)
 
3D 感測滲透率提升,要看 Android 陣營態度

3D 感測模組究竟會是曇花一現的話題,還是將成為智慧型手機的標配,Android 陣營是否跟進採用將成為關鍵。而市場及消費者反應,以及能否取得關鍵的 3D 感測模組將牽動著 Android 陣營的採用意願。筆者認為,現階段消費者對於人臉辨識的反應仍需時間累積回饋,若市場反應不佳,跟進的必要性就不高,且可以順勢優化如屏下解鎖的指紋辨識系統來搶得市場的優先地位。但 3D 感測模組能帶來的應用不僅限於人臉辨識,因此 3D 感測模組與指紋辨識並非互斥方案,這對 3D 感測的長遠普及度將有助益。
 
此外,從成本的角度來看,iPhone X 使用的 3D 感測模組成本介於約 22-30 美元之間,Android 陣營中有能力把這額外成本轉嫁到消費者身上的品牌並不多。再者,3D 感測模組的硬體組裝難度高,畢竟連 Apple 自己在組裝 3D 感測模組上也經歷不少挑戰,Android 陣營得先找到良率足夠、方案成熟且能穩定量產的供應商。
 
 
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