Fénymező fotózás: mi ez és hogyan működik?

A fénymező fotózása hosszú ideje létezik. Az első analóg fénymező eszközt 1908-ban találta ki Gabriel Lippmann, aki végül Nobel-díjat nyert színesfotós munkájával.

A fénymező fotózása lenyűgöző, mivel lehetővé teszi a kép fókuszsíkjának mozgatását a kép elkészülte után, ami a normál fényképezés során lehetetlen.

Szóval, hogyan működik a fénymező fotózása? Ez a cikk megtanít mindent, amit tudnia kell.

Mi a fénymező fotózás?

A normál fényképezés nagyon hasonlóan működik, mint az emberi szem. A fényképezőgéppel fókuszál, és az érzékelő kétdimenziós képet készít a háromdimenziós térről, amelynek fókuszában ennek a térnek egy „szelete” található. A fókuszált terület előtt vagy mögött minden homályos és életlen. Ennek oka, hogy egy normál érzékelő csak a fény intenzitására vonatkozó információkat rögzít.

A fénymező egy jelenet összes fénysugarának (minden foton) egészére vonatkozik. A fénymezőt alkotó fénysugarakat a plenoptikus funkció határozza meg (ezért hívják a fénymező kamerákat plenoptikus kameráknak is). A plenoptikus funkció egy fénysugarat öt dimenzióban ír le: koordinátái a 3D térben (X, Y, `) és iránya a 2D térben (két szög).

A fénymező fényképezése a fénymezőről információkat rögzít egy adott jelenetben, beleértve a következőket: a fény intenzitása és a fénysugarak iránya (a plenoptikus szerint) funkció).

A fénymező fotózása nagyon eltér a hagyományos fényképezéstől. Ez lehetővé teszi, hogy háromdimenziós képet készítsen, és a tény után válassza ki, hol lesz a fókusz. Több érzékelő használatával mind a bejövő fény, mind a fénysugarak iránya megfogható.

Hogyan működik a könnyű mezei fotózás?

Mint említettük, egy fénymező kamera rögzíti a kamera előtti fénymezővel kapcsolatos összes információt. Ez az információ magában foglalja a fény intenzitását, színét és irányát. Emiatt matematikailag meg lehet állapítani, hogy az egyes fénysugarak honnan eredtek, mielőtt elérték az érzékelőt. Ez azt jelenti, hogy a jelenet háromdimenziós modellje elkészíthető.

A fénymező elfogására számos technika létezik, például:

• Egyetlen kamera használata egy szcéna információinak több szögből történő rögzítéséhez. Ez a módszer sok képből áll.
• Több kamerás tömbök. Ezek általában tucatnyi érzékelőt tartalmaznak széles tömbben, amelyek mindegyike kissé más szögből rögzíti a jelenettel kapcsolatos információkat. Ez a módszer egyszerre sok képet készít.
• Microlens tömbök. Ha egyetlen digitális fényképezőgép-érzékelő előtt több száz mikrolencsés tömb található, lehetővé válik a fénymezővel kapcsolatos információk rögzítése. Ez több száz részképből álló képet eredményez.

Minden kép vagy alkép különbözik a fénysugarak rögzítésével, amelyek a tér kissé eltérő helyein keletkeztek. Mivel minden pixel kissé eltérő jelenetet mutat, a fénysugár szögével kapcsolatos információkat rögzítjük. Ez lehetővé teszi az egyes objektumok távolságának kiszámítását a kamerától és a jelenetben való elhelyezkedését, és végül a jelenet 3D-s modelljének kidolgozását.

A fénymező fotózás alkalmazásai

A fénymező fotózásának különféle felhasználási módjai hihetetlenül hasznosak lehetnek. Mivel a jelenet fénymezőjéről minden információt rögzítenek, a fénymező képeit sokféleképpen lehet feldolgozni, ami a normál fényképezés során nem lehetséges.

Egyedi fókuszpont

A fénymező fotózás legismertebb tulajdonsága, hogy a kép elkészülte után megváltoztathatja a fókuszpontot. Ennek oka, hogy a kamera által rögzített információk tartalmazzák a fókuszt minden távolsági jelentésben hogy kifinomult szoftverrel bármilyen távolságot választhat a fókuszpontnak a színhely.

Változtatható mélységélesség

A fókuszáláshoz hasonlóan a rögzített információ jellege miatt lehetséges a képek feldolgozása „szintetikus rekesszel”. A rekesz a lencse nyílásának átmérője és meghatározza a mélységélességet (mennyire fókuszálatlan az előtér és a háttér) egy képben.

Összefüggő: Miért fontos az F-Stop a fotózásban?

Mivel a fénymező kép minden lehetséges fókusztávolságon belül információkat tartalmaz, lehetséges készítsen olyan képeket, amelyek a lehető legkisebb mélységélességgel rendelkeznek (csak egy nagyon kis szakasz van fókuszban). Végtelen mélységélességű kép létrehozása is lehetséges, ahol a képen minden fókuszban van.

Parallaxishatás

A fénymező rögzítésének módjától függően lehetséges a jelenet kissé eltérő látószögeinek előállítása. Ez a kép készítéséhez használt rendszer átmérőjétől vagy szélességétől függ. Minél szélesebb a lencserendszer, annál több fény fog el nagyobb szögből.

A kép elkészülte után a kép perspektíváját kis mértékben megváltoztathatja, mintha a tényleges jelenetben mozgatná a fejét. Ezt parallaxishatásnak nevezik. A parallaxis effektus segítségével 3D-s kép is rekonstruálható.

Számítsa ki a távolságokat

A fénymező fotózási rendszer érzékenységétől és annak optikai tulajdonságainak ismert ismeretétől függően kiszámítható az objektív és a jelenet közötti távolság. Ennek egyik fő alkalmazási területe a mikroszkópia, ahol hasznos a szintetikus vagy biológiai minták méretének pontos mérése.

Módosítsa a megvilágítási feltételeket

Mivel a fénymező fotózásakor annyi információt rögzítenek a jelenet mélységéről, utófeldolgozó szoftverrel lehetséges a jelenet világításának pontos rekonstrukciója. Mivel a szoftver ismeri a képen lévő összes objektum relatív helyzetét, meggyőzően ki tudja számolni, hova hullanak az árnyékok.

Virtuális valóság

A fénymező fotózása lehet örökre megváltoztassa a filmkészítést és a VR-t. A fénymező fotózása ugyanis felhasználható a valós VR létrehozására. A Google kidolgozott erre vonatkozó példákat, amelyek megtekinthetők Gőz.

16 GoPros forgó kameratömb felhasználásával több ezer olyan képet rögzítettek, amelyek a fénytér összes információját 3D térben rögzítették. Ezután háromdimenziós, hat szabadságfokú virtuális valóság-élményt tudtak létrehozni.

A fénymező kamerák a fotózás jövője?

2012-ben az első fogyasztói piaci fénymező kamera volt kiadta a Lytro cég. Ennek a fényképezőgépnek egy megapixeles felbontása volt állandó F / 2 rekeszérték mellett, és 400 és 500 dollár között kelt el. Azóta nagyon kevés fogyasztói célú fénymező kamera került piacra.

A felbontás és a képminőség hiánya azt jelentette, hogy a fénymező kamerák egyszerűen nem szálltak el a fogyasztói piacon, mint a DSLR-ek. Valójában a fénymező technológiájának számos felhasználási területe továbbra is fejlesztés alatt áll.

De van egy oka annak, hogy a Google (és most az Apple) fektet be ebbe a technológiába, és annak használata a VR felhasználói élményének létrehozásában csak egy példa!

A Facebookon most 10 000 ember dolgozik AR / VR eszközökön

Az Apple és a Google függőségének csökkentése érdekében a Facebook all-in megy az Oculusra.

Olvassa el a következőt

A szerzőről