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!

Please wait...
Комменты

8 комментариев

сначала новые
по рейтингу сначала новые по хронологии
1
Sing Gerson

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

2
Sing Gerson

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

Автор3
Андрей Москалец

Круто. А в чем фигня заключается? :)

4

В контенте.

Ваш К.О.

Автор5
Андрей Москалец

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.

6

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.

Автор7
Андрей Москалец

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.

Новый комментарий

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

Вы ввели некорректные логин или пароль

Извините, для комментирования необходимо войти.