2018 年在 iPhoneX 初次亮相的 Face ID，除了讓智慧型手機的安全及便利性更上了一層樓，也正式引爆了 3D 感測（3D Sensing）在消費市場端的需求。今天這系列的文章將會帶各位讀者了解 3D 感測的原理、概況、未來前景及相關供應鏈。看完這篇文章，你將會了解以下幾件事：
- 什麼是 3D 感測？未來市場有多大？
- 3D 感測原理：立體視覺 vs 結構光 vs ToF 飛時測距
- 支撐 3D 感測的重要雷射技術，VCSEL 是什麼？
- VCSEL 未來展望及台廠供應鏈誰受惠？
什麼是 3D 感測？未來市場有多大？
在 2D 的世界中，我們只有 x 軸和 y 軸的資訊，所以得到的影像資料也都是平面的，比如說我們在拍照時只會知道這個人的身高體型，卻無從得知他鼻子突出來多少、眼眶凹下去多少。
而 3D 的世界則加入了 z 軸，也就是深度的資訊，這麼一來，我們得到的影像就會是立體的。而所謂的 3D 感測，顧名思義就是在感應偵測 3D 的立體影像，我們其實可以把它想成是人類的眼球運作。
一但能感測出立體的資訊，整個應用的場景就可以大幅增加，小到智慧型手機上的人臉解鎖、3D 相機、智能音箱、自駕車的偵測系統、人臉鑰匙、手勢感應，大到 AI 機器人的感測、工廠控制、醫療、AR/VR 等應用，3D 感測的普及將大幅顛覆我們對世界的想像。
Source: Yole Développement
不過 3D 感測也不是什麼新技術，早在 10 幾年前微軟發布的 Xbox Kinect 就已經亮相，但當時受限於體積及價格，技術也不夠成熟，因此一直未能普及。
隨這幾年晶片運算能力越來越強，以及 AI 運算的普及， 3D 感測再次成為市場的焦點，而 Apple 在 2018 年 iPhoneX 首次亮相的 Face ID，則正式引爆了 3D 感測在消費品端的需求。
根據研調機構 Yole Développement 研究指出，全球 3D 影像及感測市場將由 2019 年的 50 億美元成長到 2025 年的 150 億美元，CAGR 超過 20%，其中又以智慧型手機及車用為主要應用，在 2025 年市場規模分別可達到 81 億美元及 37 億美元，兩者合計份額達 80%， CAGR 分別達 26% 及 28%。除了表示 3D 感測未來的成長潛力，也顯示消費端的需求增加是帶動這波趨勢成長的關鍵。
Source: Yole Développement、自行整理
3D 感測 原理：立體視覺 vs ToF 飛時測距 vs 結構光
知道了 3D 感測的前景後，讓我們簡單看看他的原理吧！
目前 3D 感測的技術主要有三種，依成熟度高低分別是立體視覺（Stereo Vision）、結構光（Structured Light）、及飛時測距（Time of Flight，俗稱 ToF），以下簡單介紹他們的原理及優劣。
立體視覺（Stereo Vision）：
我們人類看東西之所以會有立體感，是由左右兩眼的視差所造成的。而立體視覺主要就是在模仿人的雙眼，利用兩個投影點成像之間距離的落差算出立體的資訊（也就是 Duo Camera）。
其中最具代表性的應用就是 3D …
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