Сколько потребуется кенонов для пленоптической фотографии?

Пленоптическая фотография, как ни странно, пришла в головы ученым совсем не десять и не двадцать лет назад. Примечательно, что основы ей были заложены целых сто лет назад — Габриэль Липпманн предложил идею новой камеры, которая захватывает изображение не одним объективом, а целым кластером (впоследствии идею развивали, в частности, наши земляки, Соколов и Дудников). Преимущество такого подхода понятно: в то время как, к примеру, наш глаз фокусируется одновременно лишь на определенном объекте, изменяя толщину хрусталика (фокусировочной линзы, то есть), глаза у мух, к примеру, видят мир совсем по-другому, захватывая свет каждой ячейкой независимо. Появляется явное преимущество перед «однообъективной» системой (правда, это актуально, к примеру, было для Кутузова — у большинства прямоходящих зрение имеет формат стереосистемы) — ведь захватывается изображение с разной перспективой и отличающимся углом обзора.

Впоследствии, как вы понимаете, изображение прогоняется через процессор (у человека он помощнее, чем у мухи, но и потребности совсем другие, ведь мухи даже не читают) и изображение приобретает объемный вид — просто метод его создания другой. «Почему же победила система даже не с двумя, а лишь с одним объективом?» — спросите вы, и ответ будет прост. Во-первых, создать систему с одним объективом проще и дешевле, чем с парой десятков идентичных стекол. Во вторых, как уже сказано выше, если для захвата трехмерного изображения требуется процессор, для плоского нужна лишь фокусировка, которая является механическим, по сути, процессом. Последнее было возможно, и ученые, приставив объектив к пинхолу для получения резкости в кадре, отложили возможность обработки изображения «на потом».

image

Впрочем, П.П. Соколову удалось в свое время поиграть с пленоптическим пинхолом — в то время технология называлась автостереоскопией — он сделал панель с 1200 коническими отверстиями и экспонировал через эти отверстия изображение на фотопластинку. После проявки на пластинке получалась полная ерунда, но, зная законы оптики, Соколов прогонял изображение в обратную сторону, ставя пластинку возле источника и прогоняя свет от него все через ту же панель — в результате на листе, на который проецировалось изображение, появлялась объемная картинка. Собственно, делал он это, как Прокудин-Горский, только тот с монохромных пластин обратно воссоздавал цветные картинки. Наши коммунисты, пришедшие Соколову на смену, очень удачно похоронили дореволюционные проекты в секретных лабораториях, и ситуация начинает исправляться только сейчас, как и другие интересные проекты, уже на Западе, где почва почему-то благодатнее.

image

Сегодня проекты пленоптических камер ведутся Массачуссетским институтом, Колумбийским университетом и Стэнфордским. Наверное, проект последнего более известен — о нем даже мы писали, значит, и на передовой об этом известно. Вообще, мы неоднократно упоминали в наших новостях пленоптическую фотографию, потому коснемся ее и сейчас.

Два создателя интернет-проекта Futurepicture (картинабудущего), Дениэл Ритц и Матти Карилуома как ни странно, пошли гораздо дальше — они не стали останавливаться на идее сайта, полностью посвященного пленоптической фотографии. Собственно, и не собирались они, если посмотреть количество записей их блога — они сделали собственный прототип пленоптической фотокамеры, для чего потребовалось порыться по карманам и насобирать там на 12 фотоаппаратов Canon серии А, из которых был изготовлен своеобразный блок с линзами и матрицами. Секрет блока прост — они просто перепрошили фотоаппараты собственным софтом, прицепили их к алюминиевой балке для прочности и легкости и соединили с компьютером через кабель (кабели). Все расчеты идут уже в мозгу наших меньших кремниевых братьев, а фотоаппаратам достается только возможность захвата изображения.

Plenoptic_Camera

12 фотоаппаратов фиксируют кадр одновременно, не фокусируясь, а расстояния между оптическими осями (7 см) хватает для обеспечения эффекта пленоптической фотографии. Впоследствии с изображением можно вытворять много неприличных вещей: например, совместив определенные зоны, сфокусироваться на переднем плане или, наоборот, на заднем, просто совместить придется зоны другие. Можно также создавать трехмерные изображения — за счет того, что фотоаппараты расположены в одну линию, захватывают изображение они тоже под разными углами, что и можно использовать при создании псевдотрехмерных или настоящих трехмерных изображений.

image

Нам думается, что это далеко не все, на что способен прототип, и не случайно ведь так много оптиков трудятся над соответствующими проектами. Собственно, и Матти с Дениэлом трудятся не только для себя — они планируют сделать свое ПО, которое используют для создания изображений и работы с пленоптическим прототипом, открытым, чтобы дать возможность другим энтузиастам включиться в работу и подтолкнуть развитие проекта общими мозгами, ведь со стороны часто решения приходят более оригинальные, нежели изнутри системы, где человек зациклен на определенном форм-факторе.

7 комментариев

  • пока, это как-то убого выглядит. :(

  • Как думаешь доживем? )

  • Ну на счет того, что это станет стандартной оптикой, я не уверен, (что бы какое-то решение стало повсеместно используемым, нужно очень много факторов). Но сама идея очень любопытна. Опять же возможен не только выбор точки фокусировки, но и объемная картинка.

    • Когда 3D станет примерно как сегодня цифра, а сегодняшняя цифра как сегодня пленка (все-таки трехмерное изображение естественнее плоского), тогда использовать будут разные решения, думаю.

  • Очень интересно! Можно пофантазировать и представить что будет лет эдак через 100…

    • Ну, я сомневаюсь, что фотография куда-то уйдет. Но то что пленоптическая фотография будет как сегодняшние про-аппараты, это точно. Сохранил равку, а там можно будет не только ББ настроить, но и глубину резкости, точку фокусировки и пр. Рай для настоящего лентяя. И ведь сначала профи будут громче всех кричать, что нафиг это нужно, а потом также рьяно, что новый рав лучше старого недорава.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *