iPhone XX什麼樣?

2021-02-13 量子位
夏乙 千平 發自 凹非寺
量子位 出品 | 公眾號 QbitAI

蘋果又悄悄收購了一家AI公司。

這家名為Regaind的法國初創公司, 致力於研發能夠分析照片內容的計算機視覺技術。Regaind可以通過美學、銳度、曝光、色調等屬性,判斷一張照片美不美,能從你拍的一堆照片中,自動找出最佳照片。

不止於此,Regaind還能分析人臉、判斷性別、年齡和情緒。這些能力顯然能更好的和iPhone X的面部功能識別相結合。

Regaind的技術也許已經應用在新iPhone之中,畢竟年初蘋果就已經拿下這家公司。不過果粉們想要體驗可能還得再等一陣子。

多年以來,蘋果一直通過低調秘密研發+不斷收購創業公司等方式,增強自己的技術實力。其中既有面部識別、機器學習等AI領域,也包括常見的硬體創新與提升。

那麼蘋果手上還有什麼黑科技?或者說:

未來的iPhone XX(20)是什麼樣?

外形和屏幕

iPhone X顯然還不完美,為了安置各種傳感器,不得不搞出一個「劉海」。

未來,這個「劉海」肯定會徹底消失。蘋果已經擁有的十幾個專利,也許可以把所有的傳感器都隱藏到屏幕下方。屆時手機正面將全是屏幕。

「完美」。只能這麼形容。

比方,這個預測基於蘋果2004年6月就提交的專利,距今已經13年之久。

這個專利描述了一種神奇的技術,在構成顯示屏的成千上萬的像素點之間,有成千上萬個可以獨立拍攝並拼接成完整相片的微型攝像頭。

這是一個天馬行空的想法,從那時開始蘋果又提交了很多顯示屏下放置攝像頭和傳感器的專利。

2007年,蘋果在另一項專利中,延展了在顯示屏下放置攝像頭的想法。攝像頭上面覆蓋的像素點,在非激活狀態下可以正常顯示圖像,一旦進入拍攝模式,這些像素點就會逐漸變得透明,以便屏幕下方的攝像頭拍攝照片。

三年後,蘋果在2011年提交了一個更大的專利,具體列出了攝像頭、傳感器、揚聲器等元件,如何在顯示屏下面工作。這個方法是在屏幕上穿孔,當然尺寸小到人眼無法識別,這個方案絲毫不影響屏幕的正常顯示。

如下圖所示,顯示屏上的孔洞和下面的各種傳感器。狂野~

不過這個專利直到今年1月,蘋果才獲得正式的授權。這些技術可能就在加州某個不起眼的建築中,秘密進行著研發。

回到屏幕本身,iPhone X將配備一個5.8吋的OLED HDR顯示屏,可以顯示純黑色和更為鮮豔的色彩,除非接下來幾年有重大進步,未來的iPhone XX可能仍然會使用OLED屏幕。

至於像素密度,雖然iPhone X的458ppi比三星S8的571ppi低,但仍然遠遠超過視網膜屏的定義,再增加像素密度的意義已經不大。

未來真正讓iPhone XX屏幕與眾不同的,應該是Pro Motion。

iPhone X沒有這個技術,目前只是在最新的iPad Pro上應用了。Pro Motion把顯示解析度從60Hz提高到120Hz,結果是:畫面的移動更加流暢。也許不用等到iPhone XX,明年的iPhone上可能就會用到這個技術。

攝像頭和傳感器

攝像頭嘛,自從19世紀以來,就是用來拍照的。

現在,從大家在Flickr上分享的照片來看,拍攝設備前5名都是各代iPhone,絕對可以說是最流行的相機了。

到iPhone X這一代發布,蘋果推出了ARKit,iPhone上那個攝像頭的功能,終於不止拍照而已了,比拍照好玩的,還多得是。

如果我們回溯一下那些與相機相關的蘋果專利和收購,就能大致描繪出未來iPhone 攝像頭的樣子,也會發現這家公司早在2015年就為未來幾十年的AR和圖像技術發展做好了準備。

 LinX的攝像頭模塊

我們來看一下蘋果2015年收購的以色列攝像頭模塊公司LinX。

LinX的專長是將不同大小、不同焦距的鏡頭組合成一個「多鏡頭相機」,並設計軟體,將不同鏡頭採集到的數據集合到一張特殊的交互式照片上。

和現在的雙鏡頭背景虛化是一個道理。

收購LinX之後不到一個月,蘋果申請了一份專利:基於靈活掃描模式的飛行時間深度映射(Time-of-flight depth mapping with flexible scan pattern)。

這份專利描述了一種用攝像頭和深度傳感器結合,來為圖像中的某個物體創建3D映射的方法。

是不是覺得有點熟悉?這正是iPhone X上那個根據你的表情創建emoji的玩具。但十年之後,它說不定會成為未來iPhone的基本功能。

蘋果收購的成像技術公司不止LinX一家,甚至同在2015年,LinX也不是最受關注的一筆收購。

就在收購LinX之後一周,蘋果又收購了增強現實軟體公司Metaio。法拉利那個能讓你虛擬看車的iPad App,就是Metaio做的。

同年秋天,蘋果還有一筆收購震驚了整個電影行業:瑞士的實時動作捕捉和圖像處理軟體公司Faceshift。

不用戴頭盔不用貼一臉傳感器,Faceshift就能準確地實時捕捉表情,轉移到一個虛擬動畫角色上。

2017年過去了四分之三,我們才終於能看懂蘋果2015年的收購和專利究竟有什麼用:他們成了iPhone X上的TrueDepth相機、ARKit等等新功能。

如果要預測十年之後的蘋果iPhone XX攝像頭會是什麼樣,我覺得在硬體上:

在手機正面背面都有多攝像頭的情況下,用戶就能在拍照之後調節精神,而相機背面的3D物體傳感器能幫iPhone軟體感知物體在3D空間中的位置,而不是和設備的相對位置。

蘋果2014年初申請的一份專利描述了一組水平方向的攝像頭,具有摺疊的光學組件,能夠動態移動改變焦距。

從iPhone X中的TrueDepth相機可以看出,攝像頭對於蘋果來說,不再只是一種拍照用的裝置,而是一種用來獲取更多周圍環境信息的傳感器。

對於iPhone XX來說,有新的相機系統和3D傳感器還不夠,真正能讓它從一堆競品中脫穎而出的是能充分利用從傳感器獲取的數據的軟體,比如說:

攝像頭持續掃描周圍環境、在3D空間中追蹤物體並建模,讓iPhone對周圍情況具備感知能力;

眼球追蹤功能,讓軟體具備預知能力,通過用戶所注意的點來引導交互,蘋果2017年初收購的SensoMotoric Instruments就是眼球追蹤領域全球領先的公司;

通過攝像頭獲取的用戶臉部數據來解讀生理和健康信息;

用先進的圖像處理算法,來保證在FaceTime視頻聊天時,對面那個人總覺得你在看他;

機器學習的進步能讓iPhone實時對周圍的物體計數,比如數出教室裡有多少人、有幾輛車在等紅燈……

不需要那個花哨的AR尺子就能即時對物體、空間進行測量,比如說牆有多高、門口多寬等等。

這些都是功能上的小進步,而iPhone最大的進步,會讓它從你眼中「消失」。

未來,iPhone會有著真正無邊框的的全面屏和眾多傳感器,軟體能識別你的眼睛、iPhone和前方物體的相對位置,實時調整後置攝像頭的焦距,讓你看著眼前的iPhone,就如同透過一塊玻璃看世界。同時,iPhone這塊「玻璃」能對你眼前的世界進行修改。

就像MagicLeap視頻中展示的那樣,這就是增強現實的聖杯。

電池和內部元件

這是一個幾乎等於廢話的判斷:iPhone XX的處理器性能會大大提升,電池容量也將更高。這是技術進步的必然。

不過即便電池容量提升,iOS電源管理原來越好,但由於處理器更快,顯示屏像素更多、更亮,耗電量也會相應提升。大概iPhone XX電池續航還是跟現在差不多。

與Android手機相比,蘋果好像在增加電池容量方面一直非常克制,或者說這家公司壓根就是希望用戶使用充電寶之類的產品?

但這並不是說蘋果在電池方面沒有創新,實際上蘋果已經把一項2010年提交的非矩形電池專利投入產品生產。

如上圖這種層狀結構的電池,首次應用在2015年發布的MacBook之中。每一層都是微米級的厚度。這種電池讓工程師可以把更多的電池塞到筆記本裡。如果沒有這一創新,超薄的Macbook根本做不出來。

2013年,蘋果還有一個專利可以提高充電速度、延長壽命、降低平均溫度。

至少在處理器這個領域,蘋果公司仍然處於手機行業的領先水平。

蘋果一直穩步推進A系列處理器的升級,最新的A11 Bionic處理器裡,除了CPU還有蘋果自行設計的GPU和神經引擎。目前的Android高端機處理器,基本無法與A11 Bionic匹敵,就連全新的MacBook Pro也不是對手。

蘋果很喜歡秀這個歷代手機處理性能的曲線,未來iPhone XX出現時,這個走勢應該更陡峭了。

總結

未來的手機,正面可能就是一塊屏幕,其他所有的傳感器都會隱藏不見。今年初,設計師Georgy Pashkov製作了一段「iPhone 8」概念視頻,其實這看起來更像未來的iPhone XX。

總結一下,(有理有據YY出來的)iPhone XX參數配置:

5.5~5.6吋OLED HDR圓角屏幕,450-550ppi,Pro Motion加持,亮度800-1200cd/㎡,以及:沒有劉海。

3個不同焦距的後置攝像頭,2個不同焦距的前置攝像頭(顯示屏之下)

前後3D物體傳感器,高級眼球追蹤功能

5000~6000mAh層狀電池,採用緊湊的梯田式布局

A20處理器,8-10個混合性能內核,同樣的處理器也用在Mac平臺,解釋macOS可以運行在ARM架構上。

最後一個問題:不知道iPhone XX還有幾年才能到來。不知道那時候AI等技術會讓手機變得多厲害。

以及,不知道那時候的手機市場格局幾何。

更多細節,可以查看原文:

https://techcrunch.com/2017/09/29/apple-quietly-acquires-computer-vision-startup-regaind/

https://medium.com/@flyosity/iphone-xx-futurology-a44d06b3c8c4

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