O scanner LiDAR foi a aposta da Apple para melhorar a câmera de iPhones e iPads, e Samsung também usa a tecnologia; entenda como o sensor funciona e suas aplicações
O scanner LiDAR é um tipo de sensor de profundidade que realiza mapeamento 3D com precisão, utilizando pulsos de laser. Ele pode ser encontrado em smartphones, carros autônomos, drones e dispositivos de realidade aumentada.
A sigla “LiDAR” significa “Light Detection and Ranging” (detecção e alcance de luz). A quarta geração do iPad Pro foi a primeira com um sensor LiDAR embutido na câmera traseira; os primeiros celulares com a tecnologia foram o iPhone 12 Pro e Pro Max.
O sensor LiDAR emite pulsos de luz que atingem objetos, e detecta os pulsos que são refletidos de volta. Ele mede o intervalo de tempo que o pulso leva para fazer esse trajeto, e assim calcula a distância em relação ao objeto.
O scanner repete esse processo milhões de vezes por segundo, gerando uma nuvem de pontos com data, hora e localização. Isso é usado para criar um mapa 3D em tempo real do ambiente, com informações espaciais precisas.
Os dispositivos LiDAR possuem estes quatro elementos principais:
O LiDAR consegue “ver” em 3D sob todo tipo de luminosidade, porque possui uma fonte própria de luz. O sensor geralmente vem ao lado de câmeras tradicionais, que produzem apenas imagens 2D do ambiente, e que são afetadas por luz solar intensa, escuridão e reflexos.
O funcionamento do sensor LiDAR é semelhante ao de um radar: ambos calculam distâncias ao emitir um sinal e medir quanto tempo ele demora para retornar. A grande diferença é que o LiDAR usa ondas de luz, enquanto o radar emite ondas de rádio.
O LiDAR gera imagens 3D com mais detalhes, mas tem um alcance que varia de 4 m a 45 km de distância. Enquanto isso, o radar produz mapas de profundidade menos precisos, mas pode detectar objetos em um raio de até 500 km.
O LiDAR é um tipo de sensor ToF que possui um scanner para distribuir feixes de laser. Todo sensor de profundidade ToF usa a medição do “tempo de voo” (Time-of-Flight) para calcular a distância de um objeto: esta técnica envolve emitir ondas de luz e calcular quanto tempo elas demoram para serem refletidas de volta.
A principal vantagem do LiDAR sobre outros sensores ToF 3D é o alcance maior: de 4 m a 10 m em espaços internos, até 200 m em carros autônomos, e 1 km a 45 km em aplicações espaciais, como explica a universidade suíça EPFL.
O sensor LiDAR tende a custar mais que alternativas ToF 3D: ele exige componentes mais complexos, além de uma tecnologia laser mais precisa.
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