Panduan Lengkap Memilih Kamera Depth Terbaik untuk Kreativitas Fotografi

depth camera

Temukan panduan lengkap dalam memilih kamera depth yang terbaik untuk meningkatkan kreativitas fotografi Anda. Dapatkan tips dan rekomendasi terkini untuk menemukan perangkat yang sesuai dengan kebutuhan dan keahlian fotografi Anda.

Kamera Kedalaman (Depth Camera)

Kamera kedalaman adalah perangkat canggih yang dirancang untuk mengukur jarak antara kamera dan objek dalam suatu adegan, memberikan informasi kedalaman 3D yang penting untuk berbagai aplikasi, termasuk robotika, kendaraan otonom, dan bahkan fotografi smartphone.

Jenis-jenis Kamera Kedalaman

Kamera depth sensor adalah jenis kamera yang umumnya menemani kamera utama pada smartphone, biasanya dengan resolusi kecil seperti 2 MP atau 5 MP. Fungsi utama dari kamera ini adalah untuk menghasilkan efek kedalaman atau efek bokeh, membuat foto fokus pada objek dengan cara melakukan blur pada latar belakang, seperti contoh foto yang diambil menggunakan kamera Depth Sensor Redmi 10 yang memiliki resolusi 2 MP dengan bukaan f/2.4. Untuk lebih lanjut, Anda dapat membaca artikel tentang Cara Memilih Kamera Hp.

Kamera Kedalaman Stereo

Kamera kedalaman stereo, seperti yang digunakan pada beberapa smartphone, memungkinkan pengambilan gambar dengan kedalaman detail dan warna superior. Misalnya, pada Huawei P9, kamera kedalaman stereo dengan resolusi 12 MP dan aperture f/2.2 bekerja bersama untuk mengambil gambar dengan kedalaman detail dan warna yang lebih baik, terutama dalam kondisi low-light.

Kamera kedalaman stereo beroperasi berdasarkan prinsip penglihatan binokular, mirip dengan mata manusia. Mereka menggunakan dua kamera yang dipisahkan beberapa sentimeter untuk menangkap gambar dari sudut yang sedikit berbeda. Perangkat lunak kemudian menghitung kedalaman dengan mendeteksi fitur yang sama di setiap gambar dan mengukur offset, teknik yang dikenal sebagai stereo disparity. Kamera ini sering kali menyertakan proyektor inframerah aktif untuk meningkatkan persepsi kedalaman, terutama pada permukaan yang datar atau tanpa fitur.

• Contoh: OAK-D Pro dan Intel RealSense Depth Camera D435if adalah contoh kamera kedalaman stereo. OAK-D Pro menampilkan kamera kedalaman stereo aktif dengan proyektor titik IR, sementara D435if menggunakan dua sensor kedalaman dengan filter IR pass dan proyektor inframerah.

Kamera Cahaya Terstruktur

Kamera cahaya terstruktur menggunakan metode stereovisi aktif yang berfungsi dengan mengukur perbedaan antara pandangan dua kamera pengamat, serta perbedaan antara proyektor dan kamera yang pengamat diukur. Pola cahaya yang diketahui dalam inframerah (IR) diproyeksikan secara berurutan ke suatu objek, dan kamera IR kemudian mengamati pola yang cacat pada arah yang berbeda. Dengan menganalisis distorsi pola yang diamati, data kedalaman dapat diekstraksi, seperti yang digunakan pada kamera kedalaman asli Kinect V1 dan iPhone X, menurut Nocola Iot Solution.

Kamera cahaya terstruktur memproyeksikan pola cahaya ke adegan dan kemudian menangkap deformasi pola ini untuk menghitung kedalaman. Kamera ini sangat akurat tetapi terbatas pada jangkauan operasi yang pendek dan dapat dipengaruhi oleh cahaya sekitar. Mereka tidak cocok untuk aplikasi waktu nyata karena intensitas komputasinya dan biasanya digunakan dalam lingkungan yang terkontrol.

Kamera Time-of-Flight (ToF)

Kamera Time-of-Flight (ToF) dari Basler menawarkan kemampuan 3D imaging yang presisi dengan menggunakan sensor DepthSense™ dari Sony. Kamera ini dapat menghasilkan 2D dan 3D data dalam satu shot, termasuk peta jarak, intensitas, dan kepercayaan, dengan kecepatan hingga 30 frame per detik. Fitur Dual Exposure HDR memungkinkan kamera untuk mengambil gambar objek dengan kontras cahaya yang tinggi, dan kamera ini juga tahan terhadap cahaya alami dengan varian 940 nm, membuatnya ideal untuk aplikasi luar ruangan seperti penanganan kontainer atau depalletizing.

Kamera ToF mengukur kedalaman dengan memancarkan cahaya (biasanya dalam spektrum dekat-inframerah) dan menghitung waktu yang dibutuhkan cahaya untuk memantul kembali dari objek di adegan. Ada dua jenis utama:

• Direct Time-of-Flight (dToF): Mengukur waktu secara langsung.
• Indirect Time-of-Flight (iToF): Menggunakan pergeseran fase dari cahaya yang dipancarkan untuk menghitung kedalaman.

Kamera ToF dapat beroperasi dalam kondisi pencahayaan rendah dan menyediakan informasi kedalaman resolusi tinggi pada frame rate tinggi, membuatnya cocok untuk aplikasi waktu nyata seperti kendaraan otonom dan robotika.

Kamera LiDAR

Kamera LiDAR Intel RealSense L515 adalah sebuah kamera depth yang revolusioner, dirancang khusus untuk aplikasi indoor. Kamera ini menggunakan teknologi MEMS mirror scanning dan dapat menghasilkan 23 juta titik kedalaman akurat per detik, dengan akurasi kedalaman sekitar 5 mm hingga 14 mm pada jarak 0,25 m hingga 9 m. Kamera ini juga memiliki resolusi output kedalaman hingga 1024 × 768 dan frame rate 30 fps, membuatnya ideal untuk aplikasi seperti robotika, pengukuran volumetrik, dan pemindaian ruangan.

LiDAR (Light Detection and Ranging) menggunakan cahaya laser untuk mengukur jarak. Mereka sangat akurat dan dapat beroperasi pada jangkauan yang jauh, tetapi umumnya lebih mahal dan kompleks dibandingkan jenis kamera kedalaman lainnya. LiDAR sering digunakan dalam survei, kendaraan otonom, dan aplikasi lain yang memerlukan pengukuran kedalaman jarak jauh yang presisi.

Fitur Utama dan Aplikasi

Kamera depth Intel RealSense D435 menawarkan fitur utama seperti teknologi stereoskopik dengan global shutter, ideal untuk aplikasi yang melibatkan gerakan cepat. Kamera ini memiliki field of view yang luas sebesar 87° x 58° dan dapat menghasilkan resolusi depth hingga 1280 x 720 dengan kecepatan frame rate hingga 90 fps. Aplikasi utama dari kamera ini termasuk navigasi robotik, pengenalan objek, dan realitas aumented serta virtual, di mana kemampuan melihat sebagian besar adegan sangat penting.

Perhitungan Kedalaman dan Akurasi

Penggunaan kamera RealSense D415i dalam pengembangan kendaraan otonom menunjukkan akurasi yang cukup baik dalam pengukuran jarak objek. Dalam penelitian ini, error persentase pengukuran jarak kamera dihitung menggunakan rumus yang memberikan gambaran tentang proporsi kesalahan relatif terhadap jarak sesungguhnya, dengan hasil error persentase sekecil 0.77% pada jarak 3.80 meter, menunjukkan bahwa pengukuran jarak kamera cukup akurat.

Kondisi Pencahayaan

Kamera depth series 400 dari Intel dapat memanfaatkan pencahayaan yang kuat untuk menganalisis kedalaman, seperti yang dijelaskan dalam panduan penyetelan kamera Intel. Dalam kondisi cahaya rendah, kamera ini dapat menggunakan pola titik semi-acak yang diproyeksikan oleh komponen proyektor untuk mendapatkan informasi kedalaman. Penambahan sumber cahaya eksternal juga dapat meningkatkan analisis kedalaman dengan menggunakan cahaya ambient yang dihasilkan.

• Stereo dan Cahaya Terstruktur: Dapat dipengaruhi oleh cahaya sekitar dan sering kali ditingkatkan dengan pencahayaan aktif (misalnya, proyektor IR) untuk meningkatkan performa dalam kondisi rendah cahaya.
• ToF: Dapat beroperasi dalam kondisi cahaya yang sangat rendah atau sepenuhnya gelap berkat sumber penerangan sendiri.

Kapabilitas Waktu Nyata

Kamera depth seperti Time-of-Flight (ToF) dan stereo depth cameras menawarkan kapabilitas waktu nyata yang signifikan. Misalnya, kamera ToF dapat menyediakan informasi kedalaman dalam waktu nyata hingga 60 frame per detik, membuatnya sangat berguna untuk aplikasi kecepatan tinggi atau real-time seperti augmented reality dan robotika. Kamera ToF, terutama yang menggunakan teknologi Indirect Time-of-Flight (iToF), dapat mendeteksi jarak ke semua titik dalam satu frame, sehingga memungkinkan penggunaan dalam berbagai kondisi cahaya, termasuk kegelapan total. Untuk informasi lebih lanjut, kunjungi Depth Sensing Cameras and How They Work.

• Stereo dan ToF: Keduanya mampu menyediakan informasi kedalaman waktu nyata, menjadikannya cocok untuk aplikasi seperti robotika dan kendaraan otonom.

Integrasi dan Perangkat Lunak

Teknologi Intel® RealSense™ Depth Camera menawarkan integrasi yang luas dengan berbagai perangkat lunak dan teknologi pihak ketiga. Misalnya, Intel® RealSense™ SDK 2.0 adalah sumber terbuka, lintas platform, dan tidak bergantung pada sistem operasi, mendukung Windows, Linux, Android, dan lainnya. SDK ini juga menawarkan kode sampel sumber bebas dan wrapper untuk berbagai bahasa, termasuk Python, Node.js, C#/.NET, dan C/C++, serta integrasi dengan teknologi seperti ROS, Unity, OpenCV, PCL, dan Matlab.

Banyak kamera kedalaman datang dengan perangkat pengembangan perangkat lunak (SDK) khusus yang memfasilitasi integrasi dan pemrosesan data kedalaman. Contohnya, Intel RealSense Depth Camera D435if mendukung platform lintas, open-source Intel RealSense SDK 2.0.

Berbagai Penggunaan

Depth cameras memiliki berbagai penggunaan yang signifikan, terutama dalam bidang robotika, inspeksi, dan monitoring. Mereka memungkinkan mesin untuk memahami lingkungan dalam tiga dimensi, membuat mesin lebih reliabel dan presisi dalam melakukan tugas seperti mengambil dan meletakkan objek. Sebagai contoh, stereo depth cameras, yang menggunakan dua sensor untuk menghitung disparitas antara gambar, sering digunakan dalam navigasi, deteksi hambatan, dan pengenalan objek. Selain itu, depth cameras juga digunakan dalam inspeksi untuk menilai kualitas produk, mendeteksi cacat, dan memastikan pengukuran yang akurat, seperti yang dijelaskan di Intel RealSense.

Robotika dan Kendaraan Otonom

Depth cameras, seperti Oak-D Series, memainkan peran kritikal dalam robotika dan kendaraan otonom dengan menyediakan depth perception yang akurat dan real-time object tracking. Mereka menggunakan stereo image detection technology yang menggabungkan dua gambar untuk menghitung kedalaman, dan beberapa model seperti Oak-D Pro dilengkapi dengan IR laser dot projector dan IR illumination untuk night vision, memungkinkan mereka bekerja dalam berbagai kondisi cahaya.

Kamera kedalaman esensial untuk navigasi otonom, memungkinkan robot dan kendaraan untuk merasakan lingkungan mereka dalam 3D. OAK-D Pro dan Intel RealSense Depth Camera D435if dirancang untuk aplikasi tersebut, menawarkan fitur seperti penglihatan malam dan konfigurabilitas tinggi untuk persepsi kedalaman.

Fotografi Smartphone

Depth cameras, atau Time-of-flight (ToF) cameras, pada smartphone digunakan untuk menentukan jarak antara kamera dan subjek gambar, yang biasanya diukur menggunakan laser atau LED. Menurut Howtogeek, Depth Cameras tidak dapat mengambil foto secara mandiri seperti lensa ultra-wide, macro, atau telephoto, tetapi mereka membantu lensa lainnya untuk menilai jarak dan menerapkan efek blur pada bagian lain dari gambar, terutama saat menggunakan mode potret. Misalnya, Samsung Galaxy S20 Ultra dan S20+ pernah memiliki depth camera dedikasi, tetapi fitur ini telah dihilangkan pada model S21 dan yang lebih baru, karena efek depth dapat dicapai dengan menggunakan lensa lain dan perangkat lunak.

Pada smartphone, kamera kedalaman (sering ToF) digunakan untuk meningkatkan fitur fotografi seperti Mode Potret dengan menyediakan informasi kedalaman yang akurat untuk memisahkan subjek dari latar belakang. Namun, banyak smartphone mencapai efek serupa menggunakan beberapa lensa dan perangkat lunak, membuat kamera kedalaman khusus kurang umum di perangkat flagship.

Aplikasi Industri dan Medis

Kamera depth industri seperti Framos D400e memainkan peran kritis dalam berbagai aplikasi industri dan medis. Dalam industri, kamera ini digunakan untuk kontrol kualitas, inspeksi otomatis, dan robotika, memungkinkan mesin untuk memahami lingkungan mereka dan membuat keputusan berdasarkan data 3D waktu nyata. Di bidang medis, kamera depth digunakan dalam perencanaan bedah, ortotik, dan prostetik, serta rekonstruksi wajah dan analisis, memberikan pengukuran yang akurat dan solusi medis yang dipersonalisasi, sehingga meningkatkan hasil pasien.

Kamera kedalaman digunakan dalam berbagai aplikasi industri, seperti pelacakan objek dan penghitung orang, serta dalam aplikasi medis seperti pemantauan pasien jarak jauh. Mereka menyediakan data 3D yang kritis yang membantu dalam pengambilan keputusan cerdas secara real-time.

Spesifikasi Teknis

Secara keseluruhan, kamera kedalaman adalah alat serbaguna yang memanfaatkan teknologi berbeda untuk menyediakan informasi kedalaman 3D, masing-masing dengan keunggulan dan aplikasi yang sesuai. Memahami kebutuhan spesifik dari suatu aplikasi sangat penting dalam memilih jenis kamera kedalaman yang paling tepat.