Как работет Lytro-камера

На прошлой неделе компания Lytro представила свою новую камеру с мелодичным названием Illum. Как и предыдущая модель компании, их новое детище отличается от привычных всем фотокамер возможностью выбора точки фокусировки на снимке уже после того, как он сделан. При этом, данная возможность реализована не на софтверном уровне, как в новом поколении мобильных флагманов, а исключительно на физическом. И сегодня я расскажу, как именно все это работает. Всем интересующимся настоятельно советую пройти в подкат!

Начнем, как водится, с определений. Компания Lytro — стартап, выпускающий пленоптические камеры, работающие по принципу световых полей. По сути, это первый коммерчески более-менее успешный проект в данной области, что, скорее всего, повлечет за собой ситуацию аналогичную таковой с Xerox и копировальными машинами. В том смысле, что вполне вероятен сценарий, что в будущем все пленоптические камеры будут в народе называться Литро-камерами. Но об этом мы сможем узнать, только в этом самом будущем побывав, а сейчас давайте вернемся к сути.

Итак, что же такое пленоптическая камера? Наиболее наглядным будет сравнение с “обычными” фотоаппаратами, которые с помощью линз объектива фокусируют плоскую картинку на матрице, с которой происходит считывание информации об интенсивности и частоте световых лучей. При этом никакой дополнительной информации о том, в каком направлении лучи шли до того, как уперлись в матрицу собрать не выходит. В итоге мы получаем плоскую проекцию реального мира на том или ином носителе.

В пленоптической фотографии используется немного другой подход. Свет, который заходит в объектив, перед тем как попасть на светочувствительную матрицу проходит через массив микролинз. Каждая из таких микролинз распределяет свет на разные участки матрицы, после чего все эти данные считываются.

Чтобы наглядно объяснить, как же именно мы получим итоговое изображение, в котором информации будет содержаться гораздо больше, нежели в “обычном”, давайте мысленно повторим эксперимент П.П. Соколова, описанный им в 1911 году. Для его осуществления он изготовил пленоптическую решетку с 1200 коническими отверстиями и пропустил через них свет на пленку. Затем, после проявки, подсвечивая пленку с обратной стороны, свет вновь проходил через отверстия, только в обратном направлении, формируя при этом 3D-изображение.

В случае с Lytro роль конических отверстий выполняют вышеупомянутые микролинзы, которых в модели Illum не 1200, как в эксперименте 1911 года, а 40 000 000 (они же 40 мегалучей). И “проявка” пленоптического изображения осуществляется не просвечиванием через массив микролинз в обратную сторону, а умными алгоритмами, для которых и понадобилась вся мощь Snapdragon 800.

Перспективы пленоптической фотографии

Итак, что же нам дает вышеупомянутая технология? Есть ли у нее перспективы или это просто игрушка, основанная на красивых оптических эффектах? Давайте начнем с предлагаемых возможностей.

Во-первых, пленоптический снимок дает нам возможность выбрать точку фокуса после того, как снимок уже сделан. Эта возможность является самой распиаренной в случае с Lytro, но при этом она не единственная. Можно долго спорить, баловство это, и труъ-фотографы должны заранее выбирать точку фокусировки, иначе каждый лох сможет делать шедевры, или же это следующий логичный шаг в развитии фотографии. Лично я склоняюсь ко второму варианту, а приверженцы первого пусть поговорят с товарищами, снимающими на пленку, которые будут говорить, что баланс белого выставлять постфактумом — для безруких и ущербных.

Во-вторых, в пленоптическом снимке содержится данные о положении объекта в пространстве. В частности, из такого снимка можно вытащить 3D-модель, что может быть полезно во многих сферах жизни: охранные системы, спортивные состязания (как конкурент или же дополнение к hawk eye, например), сканер для 3D-принтеров, etc.

В-третьих, представьте себе пленоптическое видео. Такой подход может дать возможность создавать ролики, которые могут быть индивидуальными для каждого. В том плане, что любой зритель может выбрать для себя, где сфокусироваться в каждом отдельном моменте времени. Только представьте себе, смотрите вы какой-нибудь детектив через свой Oculus Rift, и у вас есть возможность рассмотреть место преступления несколько раз, фокусируясь на разных участках, находя каждый раз разные детали. Видеоквест получается, не иначе. В общем, возможностей открывается действительно много.

Выводы

Лично я считаю, что пленоптическая фотография – логичный эволюционный шаг вперед. Будем надеяться, что у компании Lytro, или же у какой-то другой, получится довести технологию до такого уровня, что ею будет удобно пользоваться всем. Ведь фотография плавно перестает быть плоским отпечатком реальности на бумаге, перекачевывая на экраны. Так почему бы не дать ей возможность стать интерактивной за счет того же выбора точки фокусировки или наделением ее полноценным третьим измерением? По моему скромному мнению, такая функциональность в первую очередь не будет “костылем для ламеров, не умеющих наводить фокус”, а напротив — дополнительным художественным инструментом в руках фотографа.

На этом все. Надеюсь, данная статья была интересной и познавательной. Оставляйте свои мнения о пленоптической фотографии и продукции компании Lytro в частности в комментариях, и, как обычно, не забывайте поблагодарить автора, жмакнув на кнопки соцсетей под статьей. До новых встреч!