什么是光場相機?
先來看看這兩天刷爆朋友圈的視頻,其實光場相機早已不是什么新聞,今天刷爆朋友圈的原因在于,它被CCTV給報道了,CCTV!能不讓人激動么?
沒錯,就是這個報道:
光場相機神在何處?
一些不懂攝影的人估計看了視頻也沒有明白,這個玩意兒到底神在何處?如果你想弄明白它的優(yōu)勢所在,必須弄清楚一個攝影術語——“景深”。
說起“景深”這個詞,真是讓人歡喜讓人憂,對任何一幅攝影作品的主題表達都能起到不可或缺的作用。簡單點說,它具備突出個體的神奇魔力,無論多么復雜的環(huán)境,總能讓個體脫穎而出,吸引你的眼球。也正是因為如此,景深的控制在攝影技巧中才有著舉足輕重的地位,菜鳥和大蝦的差距就體現(xiàn)在拍攝瞬間對于器材的把控。
今天就有人問了,神器Photoshop在手,連換個頭都輕而易舉,難道人造景深不行?這個還真不行,費時費力不說,還不夠真實。于是這才有人發(fā)明了光場相機,顧名思義,它所捕捉的不再是一個光面,而是整個光場,能夠讓用戶在拍完照片之后,在電腦前面慢慢確定對焦點,媽媽再也不用擔心我的鏡頭跑焦了。
說起工作原理,非常厲害!
關于光場相機的原理,一些讀者還是有興趣知道更多的。知乎上有大神是這樣解釋的:
“通過在普通相機鏡頭焦距處加微透鏡陣列實現(xiàn)記錄光線,再通過后期算法進行數(shù)字變焦。盡管仍然只記錄了光線的強度信息,但卻因其相對于某個微透鏡的位置而記錄了光線的方向信息。
如微透鏡陣列是10×10,像素陣列是50×50,則每個微透鏡分到5×5個像素,這25個像素分別記錄了通過主透鏡的25個不同位置并到達此微透鏡的25根光線的強度信息。這樣,單純用微透鏡陣列和光電傳感器,就相當于記錄了通過主透鏡的所有光線。
在后期處理時,只需要對光線重新追跡即可完成重聚焦,因為光線在自由空間中的傳播是可以用兩個平面、四個坐標(四維量,學術上稱為光場)來唯一表示的,而成像過程只不過是對這個四維光場進行了一個二維積分,從而得到了二維圖像。光場相機相當于直接記錄了四維光場,不同焦深的圖像只不過是在做不同情況下的二維積分罷了。”
其實斯坦福大學之前已經(jīng)開發(fā)過全光場相機,只不過當時的“光場相機”是這樣的。
第一代的出現(xiàn)曾經(jīng)引起轟動
通過改進了微鏡頭陣列,大幅度優(yōu)化了算法,使全光場相機小型化成為可能。
Lytro
2011年,第一代Lytro光場相機推出,終于體會一把“別人拍照,我對焦”的感覺。
在那個年代,這樣袖珍的體積對于一款號稱具有顛覆意義的相機來說,的確可以用“不可思議”來形容,它也因此獲得不少工業(yè)設計大獎。搭載了8倍光學變焦、恒定f/2大光圈,鋁制機身僅重214克,機身只有電源以及快門兩個按鈕,其他操控依靠那塊1.46英寸觸摸屏。
相機結構
那段時間,網(wǎng)上對它的介紹鋪天蓋地,僅僅看文字的話,你對她印象肯定是“好東西”,不用管對焦,只需按下快門,太簡單了。但實際上并不是這樣,我在一次展會上有幸使用過,當時拍了一百多張,真正能用的照片只有幾張,由于機身過小,很難保證握持穩(wěn)定性,哪怕輕微抖動,都會造成畫面模糊。在低光照環(huán)境下畫質(zhì)不佳,分辨率過低也是致命傷,只有1080×1080,單張容量僅1MB多,僅滿足網(wǎng)絡分享,做壁紙都不行,打印照片就更別提了。
效果示范
倒不是說傳感器尺寸太小,而是同樣的像素數(shù)量,傳統(tǒng)相機記錄二維圖像,像素數(shù)能被完全使用,而光場相機記錄四維圖像再做積分生成二維圖像,積分過程中就會有信息丟失,自然二維圖像像素數(shù)量減少了,后果就是分辨率不足。
上市之初,Lytro一代的售價高達399美元,而在上個月的一次清倉中,只要49.99美元就能到手。