Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Memahami Photography Field Light

Imej medan cahaya dinamik. Klik untuk memfokuskan semula. Klik / seret untuk mengalihkan perspektif.

Kamera tradisional, sama ada digital atau analog, menangkap pemandangan dari satu sudut pandangan. Photoshop (dan program serupa) membolehkan kita melakukan perkara yang menakjubkan dengan imej-imej ini, tetapi tidak ada jumlah pemprosesan pasca dapat meningkatkan maklumat yang dikodkan oleh peranti asal. Satu cara yang jelas untuk melakukannya adalah dengan meningkatkan saiz sensor imej, dan, sesungguhnya, kerana fotografi digital telah maju, kita telah melihat perkembangan yang mantap kepada sensor yang lebih besar dan lebih besar untuk alasan yang jelas ini.

Sebenarnya, saiz sensor CMOS yang boleh dicapai kini jauh melebihi keperluan hampir semua aplikasi praktikal, dan seperti yang akan diterangkan kemudian, ini "lebihan" piksel sensor adalah salah satu kemajuan utama yang membuka jalan kepada pelaksanaan "cahaya yang meluas bidang "(atau" plenoptic ") pengimejan. Janji besar tentang jenis fotografi baru ini adalah keupayaan untuk menangkap bukan hanya maklumat lebih lanjut tentang adegan, tetapi lebih jenis maklumat. Akses kepada "jenis data" baharu ini membuka pelbagai pilihan pasca pemprosesan perisian yang tidak mungkin dengan pilihan kamera tradisional seperti pemanduan semula dinamik, peralihan perspektif, dan juga pengimbasan 3D.

Bagaimana ia berfungsi

Bidang cahaya mewakili semua sinar yang memasuki kamera, bukan hanya yang berfokus pada filem atau sensor. Dalam kamera konvensional, sinaran cahaya dari tempat kejadian difokuskan oleh kanta pada filem atau sensor. Dalam gambar digital, setiap piksel mempunyai nilai nombor yang menunjukkan kecerahan, yang seterusnya mewakili jumlah semua sinar cahaya dari semua bahagian tempat kejadian tertumpu, oleh lensa, pada bahagian sensor itu. Di dalam kamera cahaya, bagaimanapun, pelbagai sinar yang membentuk setiap piksel tidak disimpulkan, tetapi secara berasingan diukur dan direkodkan, baik dari segi kecerahan dan arahan yang berasal dari mana.

Perkakasan

Bidang cahaya sebenarnya adalah abstraksi matematik yang mempunyai aplikasi dalam bidang dari fisika ke penglihatan mesin ke grafik komputer. Peranti yang menangkap sebahagian daripada medan cahaya wujud dalam pelbagai bentuk. Lytro menangkap medan cahaya dengan mengarahkan sinar cahaya yang memasukkan lensa utama ke serangkaian lebih dari seratus ribu lensa mikro. Kanta mikrofon pula mengarahkan sinar cahaya ke sensor CMOS 6.5 x 4.5 mm dengan keupayaan untuk menangkap sebelas juta sinar cahaya yang diatur dalam 3280 oleh 3280 grid. Maklumat yang disimpan termasuk warna, intensiti, arah dan jarak. Setiap lensa mikro menggunakan kira-kira 10 × 10 piksel sensor CMOS.

Bidang cahaya pengguna Lytro telah wujud selama beberapa tahun dan ciri yang kebanyakan orang nampaknya bercakap adalah keupayaan untuk memperbaiki atau mengubah titik fokus gambar selepas ia telah diambil. Tetapi itu bukan seluruh cerita; sebenarnya ia hanya hujung gunung es.

Imej di atas menunjukkan sinar cahaya dari kanan memasuki kamera dan diarahkan kepada sensor CMOS oleh pelbagai lensa mikro.

Perisian ini

Menangkap bidang cahaya hanya langkah pertama. Langkah seterusnya adalah untuk menghasilkan imej yang boleh dilihat. Melakukan ini telah dijelaskan sebagai "pengesan sinaran terbalik." Untuk menjelaskan apa ini bermakna saya akan menerangkan bagaimana kamera lubang jarum berfungsi, melintasi sebentar melalui pengesanan sinar, dan akhirnya menerangkan proses penulisan Lytro. Ketiga-tiga mempunyai dua perkara yang sama. Mula-mula ada pengamat melihat pemandangan dan kedua, adegan itu entah bagaimana harus diberikan ke layar.

Dalam sinar cahaya kamera lubang lubang melewati lubang di hadapan kamera dan muncul di permukaan yang bertentangan sebagai imej yang terbalik dan terbalik. Dinding belakang pada asasnya adalah skrin. Jika anda berada di dalam kamera dengan belakang anda ke lensa pinhole anda akan melihat imej yang diunjurkan di hadapan anda. (The "objek pemandangan" sepatutnya menjadi kaktus.Ia boleh menjadi apa-apa walaupun Idealnya semua gambar rajah adalah dari perspektif 3D pseudo tetapi itu adalah di luar kemahiran lukisan saya.)

Dalam sinar melacak adegan digambarkan secara matematik menggunakan bentuk geometri, tekstur, dan sumber cahaya. Satu titik di luar tempat kejadian dipilih yang mewakili kedudukan pemerhati dan imej dihasilkan dari perspektif pemerhati itu. Pengesanan Ray berbeza dari contoh kamera lubang jarum dalam tiga cara. Pertama, tempat kejadian tidak wujud di dunia nyata dan harus diberikan. Kedua, adegan "sebenar" adalah di hadapan pemerhati dan bukan di belakang dan akhirnya sejak kejadian itu maya, imej pada skrin perlu diberikan. Ini dilakukan pada piksel secara piksel. Sinar "lihat" dilancarkan ke tempat kejadian bagi setiap piksel dan warna piksel dikira berdasarkan objek dan sumber cahaya setiap hits ray paparan semasa melintasi tempat kejadian. Mengeluarkan sinaran pandangan dari pemerhati amat mengurangkan masa rendering.

Dalam kes Lytro kita mempunyai sinaran cahaya tersimpan yang menggambarkan adegan yang ditangkap apabila gambar itu diambil. Untuk mempamerkan imej pada skrin kami, titik fokus perlu dipilih. Memandangkan titik fokus yang dipilih, perisian Lytro menggunakan sinaran cahaya tersimpan untuk menjadikan imej. Ini adalah pengesanan sinaran terbalik di mana sinar yang diunjurkan ke skrin untuk menghasilkan imej mempunyai titik asal mereka dalam adegan dan bukannya diproyeksikan dari pemerhati dan melalui skrin ke tempat kejadian.

Untuk meninjau, dalam sinar melacak adegan diberikan oleh menangkap sinar pandangan keluar dari pemerhati dan melalui skrin manakala dengan Lytro adegan itu diberikan oleh menembak sinar cahaya yang ditangkap di tempat kejadian kembali ke skrin.

Masa depan

Penambahan baru-baru ini kepada perisian Lytro Library adalah keupayaan untuk mencipta imej 3D. Keupayaan ini menunjukkan satu lagi kelebihan menangkap bidang cahaya. Bergerak ke kiri atau ke kanan, atas atau ke bawah dalam kamera akan memberikan pandangan atau perspektif yang sedikit berbeza. Data yang diperlukan untuk menjadikan peralihan itu adalah sebahagian daripada medan cahaya yang ditangkap dan boleh digunakan untuk menghasilkan penunjuk 3D adegan yang ditangkap. Sepasang cermin Anaglyph yang murah adalah semua yang anda perlukan. Adalah mudah untuk mengeksport imej sebagai JPG supaya mereka dapat dilihat oleh sesiapa sahaja dengan gelas anaglyph.

Satu kelemahan kamera Lytro adalah kekurangan API yang diterbitkan untuk manipulasi imej. Lytro menggunakan format imej proprietari dan sementara banyak kerja telah dilakukan untuk membalikkan jurutera dan mencipta perisian untuk memanipulasi imej ketika saya menulis ini tidak ada API platform salib komprehensif atau perisian yang tersedia untuk bekerja dengan LFPs ("gambar medan cahaya" ). Sumber terbaik yang saya dapati ialah "Lytro Meltdown," yang cenderung menjadi Windows-centric tetapi mengandungi banyak maklumat berguna.

Fotografi lapangan cahaya masih di peringkat awal. Harga pada mulanya tinggi dan hasilnya masih dalam keadaan tetapi perkara-perkara mula berubah di kedua-dua bidang. Kamera asas 8GB Lytro sering dijual pada harga $ 200 hingga $ 300 baru-baru ini, dan keupayaan baru ditambah ke firmware kamera dan perisian pengurusan foto Lytro Library secara teratur.

Perkara yang paling saya sukai ialah perpustakaan terbuka sumber terbuka platform yang komprehensif yang boleh digunakan untuk memanipulasi dan menguruskan fail LFP. Grail suci akan menjadi perisian yang mampu mengambil fail Lytro mentah dan membuat gambar.

Kongsi

Meninggalkan Komen