Фотографија светлосног поља: шта је то и како функционише?

Фотографија светлосног поља постоји већ дуго. Први аналогни уређај са светлосним пољем изумио је 1908. године Габриел Липпманн који је на крају добио Нобелову награду за свој рад на фотографији у боји.

Фотографија светлосног поља је фасцинантна јер вам омогућава померање равни фокуса слике након што је слика већ снимљена, што је немогуће у нормалној фотографији.

Па, како функционише фотографија са светлосним пољем? Овај чланак научиће вас свему што треба да знате.

Шта је фотографија светлосног поља?

Уобичајена фотографија делује врло слично људском оку. Фокусирате се камером и сензор снима дводимензионалну слику тродимензионалног простора, при чему је у фокусу „пресек“ тог простора. Све испред или иза фокусираног подручја је мутно и изван фокуса. То је зато што нормалан сензор бележи информације само у вези са интензитетом светлости.

Светлосно поље односи се на целину свих зрака светлости (сваког фотона) у сцени. Светлосни зраци који чине светлосно поље дефинисани су пленоптичком функцијом (због тога се камере са светлосним пољем називају и пленоптичким камерама). Пленоптичка функција описује светлосни зрак у пет димензија: његове координате у 3Д простору (Кс, И, `) и његов правац у 2Д простору (два угла).

Фотографија светлосног поља снима информације из светлосног поља на одређеној сцени, укључујући и интензитет светлости и смер светлосних зрака (према пленоптику функција).

Фотографија светлосног поља се веома разликује од конвенционалне фотографије. Омогућава вам да снимите тродимензионалну слику и одаберете где ће фокус бити фокусиран након чињенице. Коришћењем више сензора може се ухватити и долазећа светлост и смер светлосних зрака.

Како функционише фотографија светлосног поља?

Као што је поменуто, камера светлосног поља снима све информације о светлосном пољу испред камере. Ове информације укључују интензитет, боју и смер светлости. Због тога је могуће математички одредити одакле је зрачио сваки зрак светлости пре него што је стигао до сензора. То значи да се може конструисати тродимензионални модел сцене.

Постоји неколико техника за хватање светлосног поља, на пример:

• Коришћење једне камере за снимање информација о сцени из више углова. Ова метода даје избор многих слика.
• Низови са више камера. Они обично садрже десетине сензора у широком спектру који сваки снимају информације о сцени из мало другачијег угла. Ова метода такође даје много слика одједном.
• Низови микролећа. Поседовање низа од стотина микро сочива испред једног сензора дигиталне камере омогућава снимање информација о светлосном пољу. Тако се добија слика која се састоји од стотина подслика.

Свака слика или подслика разликује се хватањем светлосних зрака који су настали на мало другачијим локацијама у свемиру. Будући да ће зато сваки пиксел приказати мало другачију сцену, бележе се информације о углу светлосног зрака. То омогућава израчунавање удаљености сваког објекта од камере и положаја у сцени и на крају развијање 3Д модела сцене.

Примене фотографије светлосног поља

Постоје разне употребе фотографија са светлосним пољем које би могле бити невероватно корисне. Будући да су све информације о светлосном пољу сцене снимљене, могуће је обрађивати слике светлосног поља на много начина који нису могући у нормалној фотографији.

Прилагођена тачка фокуса

Најпознатија карактеристика фотографије светлосног поља је могућност промене тачке фокуса након што је слика снимљена. То је зато што информације које је забележила камера укључују фокус на сваком значењу даљине да је са софистицираним софтвером могуће одабрати било коју удаљеност која ће бити жаришна тачка у сцена.

Променљива дубина поља

Слично фокусирању, због природе забележених информација, могуће је обрађивати слике са „синтетичким отвором бленде“. Отвор је пречник отвора у сочиву и одређује дубину поља (колико су изоштрени први план и позадина) на слици.

Повезан: Зашто је Ф-Стоп важан у фотографији

Будући да слика светлосног поља укључује информације на свакој могућој удаљености фокуса, то је могуће креирајте слике које имају најмању могућу дубину поља (у фокусу је само врло мали одељак). Такође је могуће створити слику са бесконачном дубином поља где је све на слици у фокусу.

Ефекат паралакса

У зависности од начина снимања светлосног поља, могуће је произвести мало другачије углове гледања сцене. Ово зависи од пречника или ширине система који се користи за снимање слике. Што је систем сочива шири, више светла се захвата из ширих углова.

Једном кад је слика снимљена, могуће је променити перспективу слике за мали износ као да се крећете главом у стварној сцени. Ово је познато као ефекат паралакса. Коришћењем ефекта паралакса могуће је и реконструисати 3Д слику.

Израчунајте удаљености

У зависности од осетљивости система за снимање светлосног поља и колико су позната његова оптичка својства, могуће је израчунати удаљеност од сочива до објеката на сцени. Једна од главних примена овога била би у микроскопији где је корисно тачно мерити величину синтетичких или биолошких узорака.

Промените услове осветљења

Будући да се толико фотографија о дубини сцене бележи на фотографији светлосног поља, помоћу софтвера за накнадну обраду могуће је тачно реконструисати осветљење у сцени. Будући да софтвер зна релативни положај свих објеката на слици, може убедљиво да израчуна где би падале сенке.

Виртуелна реалност

Фотографија светлосног поља може заувек промените снимање филмова и ВР. То је зато што се фотографија лаког поља може користити за стварање стварног ВР-а. Гоогле је развио примере о томе који се могу погледати даље Стеам.

Коришћењем ротирајућег низа камера од 16 ГоПроса, снимили су хиљаде слика које су бележиле све информације о светлосном пољу у 3Д простору. Тада су могли да створе тродимензионално искуство виртуелне стварности са шест степени слободе.

Да ли су фотоапарати са светлосним пољем будућност фотографије?

2012. године била је прва камера светлосног поља на потрошачком тржишту издала компанија Литро. Ова камера је имала резолуцију од једног мегапиксела са константним отвором бленде Ф / 2 и продавала се по цени од 400 до 500 долара. Од тада се на тржиште појавило врло мало камера са светлосним пољима које циљају потрошачи.

Недостатак резолуције и квалитета слике значили су да камере са светлосним пољима једноставно нису полетеле на потрошачко тржиште као ДСЛР-ови. У ствари, многе примене технологије светлосног поља су и даље у развоју.

Али, постоји разлог због којег Гоогле (а сада и Аппле) улаже у ову технологију, а његова употреба у стварању 3Д корисничких искустава за ВР је само један пример!

Фацебоок сада има 10.000 људи који раде на АР / ВР уређајима

Настојећи да умањи зависност од Аппле-а и Гоогле-а, Фацебоок улази у алл-ин на Оцулус.

Прочитајте следеће

О аутору