Съемка без фокуса

Наука и технологии
Фотография
«Эксперт» №43 (776) 31 октября 2011
Попытка продвижения пленоптической камеры — пока только интересный маркетинговый эксперимент. Для настоящего завоевания рынка, скорее всего, потребуется усовершенствование технологии
Съемка без фокуса

Американский стартап Lytro представил фотоаппарат, который позволяет менять фокусировку снимка уже после съемки. Это первый коммерческий образец камеры нового типа — пленоптической. К такому результату привела двухсотстраничная диссертация основателя и директора компании Lytro Рен Нг (не напрасно эта работа была награждена премией Стэндфордского университета). Правда, потребительские преимущества изделия пока вызывают сомнения.

Камера представляет собой небольшой брусок оригинального дизайна весом чуть более 200 граммов. В ней нет системы фокусировки, но присутствует зум-объектив с восьмикратным увеличением. Отличие от традиционных фотоаппаратов заключается в решетке микролинз, расположенной перед светочувствительной матрицей и проецирующей на нее сложную картинку. Анализ изображения позволяет определить угол падения лучей от попавших в кадр объектов и расстояние до них. Подобную технологию называют записью светового поля. Последующая обработка полученного кадра позволяет менять глубину фокусировки в конечном кадре.

Идея пленоптической камеры, использующей множество (от лат. plenus, «полный») объективов, не нова. Впервые она была описана еще в 1908 году в работе Габриэля Липпмана. Позднее было много попыток реализовать ее на практике, в том числе подобные камеры разрабатывали Adobe и Mitsubishi, но ни одна из них не превратилась в коммерческую модель. Lytro в отличие от грандов сделал ставку на потребительский, а не на промышленный рынок — и выстрелил первым.

По мнению Владимира Меледина, главного научного сотрудника Института теплофизики СО РАН и генерального директора Института оптико-электронных информационных технологий, в изобретении нет фундаментальной научной новизны, но автор предложил удачное инженерное решение. В основе этого решения — многолетнее развитие технологий микрооптики, возникшей в результате создания бытовых CD-проигрывателей. Их первые модели были громоздкими сооружениями, использующими дорогостоящие оптико-механические системы. Пластиковые микролинзы, сменившие их, совершили переворот в этой области. «Реализация пленоптической камеры — еще один шаг по пути ухода от традиционной оптики, на этот раз в фотографии, замена механики на электронику будет идти и дальше. А предложенная технология по мере совершенствования может найти применение и в других областях: от камер наблюдения до замены систем фокусирования телескопов», — считает Владимир Меледин.

Свою роль сыграли и еще два фактора. За последние несколько лет стремительно вырос размер цифровых матриц при их серьезном удешевлении. «Гонка мегапикселей» уже вышла за пределы необходимого рядовым пользователям, и переход к пленоптической камере на основе единой матрицы вместо кластеров отдельных камер в предыдущих разработках является логичным использованием излишней разрешающей способности. Вторым фактором стало создание достаточно мощных компактных процессоров, позволяющих обрабатывать полученную информацию.

Камера от Lytro — результат долгой эволюции электроники и микрооптики