Наверх
7 комментов 28/03/2016

MIT и бой с отражением

MIT и бой с отражением

Каждый современный фотолюбитель, будь он сторонником мобильной фотографии, или почитателем классических камер, множество раз на собственном опыте сталкивался с трудностями получения хорошего кадра сквозь оконное стекло. Сколько классных, а нередко и уникальных моментов было упущено объективами наших камер из-за проклятущего отражения? Да, некоторые фотографы с переменным успехом пытаются использовать его в качестве художественного приема, добавляющего снимку глубину и новый смысл. Но, как показывает практика, в 99.9% случаев оно – нежелательный артефакт, способный испортить потенциально шедевральный кадр. Увы, до сегодняшнего момента никому не удавалось победить в неравной схватке с реалиями физических законов. И оптики в частности. Но группу неугомонных исследователей из MIT, Google и Microsoft это не остановило.

Как все мы знаем, в основе любого цифрового фото-фильтра и эффекта лежить какой-либо математических алгоритм. Не стала исключением и битва с отражениями. Как сообщает официальный сайт MIT, в последнее время учеными и различными научно-исследовательскими группами было перепробовано множество вероятных способов побороть ненавистный оптический артефакт. Среди них – поляризация видимого света, вариативное фокусное расстояние и другие. Но все они претерпели неудачу.

polar

Пример работы поляризационного фильтра

В то же время, ряд специалистов обратил внимание сообщества на тот факт, что каждый лист стекла производит не одно отражение объекта, но два. С небольшим смещением друг относительно друга. По одному на каждую поверхность. И бороться нужно не с одним, но с двумя артефактами соответственно. Именно этот постулат и послужил ключем к дальнейшей совместной работе ученых MIT, Google Microsoft. Суть технологии заключается в сочетании аппаратных датчиков и ставшего классическим в мире современной электроники преобразования Фурье.

pf_p02

Дискретное преобразование Фурье

“Железная” сторона вопроса отвечает за измерение расстояния до объектов в кадре путем отслеживания времени, необходимого отраженному ими свету для того, чтобы достичь сенсора. В ранних, экспериментальных моделях, призванных подтвердить или опровергнуть состоятельность концепции, применялись дорогие, сверхбыстрые датчики стоимостью в несколько тысяч долларов каждый. Но уже сейчас исследователи перешли на простые и доступные сенсоры глубины изображения, массово применяющиеся в игровых аксессуарах. В частности, в Microsoft Kinect. Даже они позволяют добиться достаточной для практического применения точности. Но, количество объектов в кадре может быть таковым, что аппаратное вычисление расстояния до каждого из них может занять непозволительное для получения резкого кадра время.

microsoft_kinect_sensor

Кто бы мог подумать, что он станет ключом в победе над отражениями?

И тут на помощь приходит математика. А точнее то самое преобразование Фурье, помогающее раскладывать любой сигнал на его частотные составляющие. Любая такая частотная компонента в свою очередь обладает двумя характеристиками – амплитудной и фазовой. Алгоритм, предложенный учеными, отфильтровывать те частотные составляющие, фаза которых, несмотря на идентичную амплитуду, отличается. Именно это и есть ключом к математическому определению отраженного и “изначального” изображений. Убрать же первое после его “расшифровки” становится делом техники.

MIT-ReflectionRemoval_0

Пример работы алгоритма

Как скоро предложенная исследователями технология будет внедрена в серийное производство и доберется до конечного потребителя? Ответа на этот, ключевой для многих фотографов вопрос, к сожалению еще нет. Однако предварительные результаты обнадеживают и указывают на правильность выбранного пути. Что позволяет надеяться на весьма оперативный коммерческий запуск подобных решений как в мобильных, так и в профессиональных сегментах рынка. До скорого!

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

7 комментариев

по хронологии
по рейтингу сначала новые по хронологии
1
Sing Gerson

Фигня какая-то. Хочется приложить подорожник к кедру. Тот случай, когда в блогах более интересный контент, чем на главной.

Автор2

Круто. А в чем фигня заключается? :)

3

В контенте.

Ваш К.О.

Автор4

То есть мы лучше забьем на практически полезную разработку MIT, которая позволит фотографам в ближайшем будущем забить на оконные отражения и генерировать больше крутых кадров в ранее неблагоприятных условиях и почитаем очередные измышления о iPhone SE или об очередном гламурно-маркетинговом bluetooth-динамике от B&W, не имеющем с Hi-Fi на самом деле ничего общего? Really? К.О. тут и не пахнет :)
P.S.: будет просто шикарно, если вместо крайне важных для нас абстрактных заявлений, ты, дорогой читатель, предоставишь редакции более конкретные, приземленные доводы и пожелания. Я конечно понимаю, что большие художники и прочие гении пишут исключительно широкими мазками. А не понимает их лишь узколобое жлобьё, но в данном случае абстракция уж слишком абстрактна.

5

Тема важна, но очень часто при прочтении Ваших статей, так и бросается в глаза желание "сделать из мухи слона" и написать из сделать из инфоповода на три предложения статью с кучей размышлений на пустом месте. Очевидный пример - статья о японофонах.
Хотя я с интересом читаю Ваши статьи, но порой у них есть вышеописанный недостаток.

Автор6

напомню, что инфо-поводы на 3 предложения и скупые новости - это не удел keddr-а. Мы - не новостной портал. И если пояснение причин важности того или иного информационного повода видится вторичным, то возможно формат авторских статей - просто не ваше?
Спасибо за интерес к теме :)
P.S.: ну и описание новости без указания механизмов, формирующих технологический фундамент инновации - это уж точно не мой метод. Повторюсь - желающим кратко ознакомиться с новостями в а-ля заголовочном формате всяко предписан Twitter. А те, кому интересны детали и личное мнение автора, читают авторские статьи соответственно.

7
Sing Gerson

А почему коменты удаляют? Может есть смысл вообще отключить? У меня скрины есть, могу постить бесконечно.

Добавить комментарий

Такой e-mail уже зарегистрирован. Воспользуйтесь формой входа или введите другой.

Вы ввели некорректные логин или пароль

Извините, для комментирования необходимо войти.

Modal box

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: