Пленоптика: камерная революция смартфонов

Американский стартап Lytro изучает камеры светового поля, или пленоптические (от лат. plenus, полный + др.-греч. ὀπτικός, зрительный), позволяющие реализовать уникальную возможность: настройку фокусировки кадра можно осуществлять программными средствами уже после его съемки — и это действительно революция, переворачивающая традиционные представлениях о возможностях фототехники.

Немного теории: оптическая система обычных фотоаппаратов позволяет выбрать для каждого снимка только одну точку наведения фокуса, и здесь очень просто ошибиться — если объект получится нерезким, его придется переснимать, но зачастую это не всегда возможно. Если дополнить конструкцию обычной камеры набором микролинз, расположив их между объективом и светочувствительным датчиком, каждая из них сформирует на своем участке последнего подкадр, соответствующий некоторому участку снимаемого полного кадра. Посредством математической обработки этой информации можно получать данные о расстоянии до соответствующего участка сфотографированной сцены, то есть менять фокус по желанию уже после съемки. Каждый подкадр содержит также сведения о цвете и его яркости.

Что в итоге? Пленоптическая технология не только позволит вообще отказаться от сложнейших подходов к автоматической фокусировке с попутным уменьшением времени, необходимым для спуска затвора, но и обеспечит подавление артефактов аберрации объектива и виньетирования программными средствами, а конструкция самих объективов упростится. Ну а выставление фокуса на фотографиях станет таким же привычным делом, как нынешнее регулирование экспозиции или баланса белого на уже готовых кадрах. И правда: дальнейший рост разрешающей способности датчиков камер не имеет смысла, тем паче в практике фотолюбителей огромные матрицы не нужны вовсе — куда важнее композиция кадра и учет игры света и теней.

Вопросы, конечно, есть: для изготовления пленоптических камер нужны датчики с очень высоким разрешением, но в данном случае уменьшение физического размера светочувствительных элементов на матрице не приведет к росту цифрового шума на фотографиях.

После того как Lytro в первом квартале начала продажи пленоптических камер, тайваньские производители цифровых камер пришли к выводу, что окажется дорогостоящим заменить традиционные механизмы автофокуса, опирающиеся на электроприводы с линейными катушками. Основная причина состоит в том, что пленоптика требует процессорной обработки информации светового поля после фотосъемки: камеры придется либо подключать к компьютеру, либо оснащать процессорами.

А вот смартфоны вполне пригодны для реализации новационной технологии, которая попросту выступит очередным приложением. Если стоимость массива микролинз будет не слишком высокой по отношению к современным решениям автофокусирования, вендоры смогут приступить к внедрению технологии светового поля.

Electronics & Optoelectronics Laboratories со спонсорством Тайваньского института технологических исследований уже занимаются соответствующим проектом, а HTC проявила высокую степень заинтересованности.

В книге «Внутри Apple» Адама Лашинского говорится, что в последние месяцы своей жизни Стив Джобс встречался с И-Жэнь Нг, руководителем Lytro, фотографические технологии которого заинтересовали главу Купертино, поскольку речь зашла о фактически вещах, изобретающих заново казалось бы давно изученное вдоль и поперек фотографирование.

© СОТОВИК