???
Математика на уровне МГУ

Показано с 1 по 11 из 11

Тема: Фотокамера светового поля

  1. #1
    Механик
    Регистрация
    01.08.2002
    Адрес
    Москва, Чертаново
    Возраст
    60
    Сообщений
    1,952
    Записей в дневнике
    2

    Фотокамера светового поля

    19 октября в США дан старт продажам фотоаппарата, который позволяет менять фокусировку, глубину резкости и другие настройки кадра после съёмки.

    О камере Lytro и разработавшей её одноимённой компании мы подробно рассказывали в июне. Правда, на тот момент были неизвестны не только цены, но и внешний вид аппарата. Теперь ясно всё.

    https://www.lytro.com/living-pictures/148/embed

    (Одинарный клик на фотке - фокусировка в данной точке, двойной - масштабирование)
    Чему бы грабли не учили,
    а сердце верит в чудеса!

  2. #2
    вирпрог Аватар для Dmut
    Регистрация
    14.07.2003
    Адрес
    Минск
    Возраст
    45
    Сообщений
    3,607

    Re: Фотокамера светового поля

    эх, дурят народ...

  3. #3
    Офицер Форума Аватар для Zorge
    Регистрация
    06.03.2004
    Адрес
    Байконур
    Возраст
    41
    Сообщений
    2,893
    Images
    10

    Re: Фотокамера светового поля

    Цитата Сообщение от Dmut Посмотреть сообщение
    эх, дурят народ...
    Дурят-то дурят, но сколько энергии в это вкладывают.

    С одной стороны, никаких противоречий законам физики тут нет. Просто у сенсора этой фотокамеры не одна фокальная плоскость, а несколько (подозреваю, что пока что только две). Достигается это за счет хитрых математических алгоритмов обработки данных с матрицы. Теоретически это можно сделать и идея была известна давно, но необходимую вычислительную мощность получили только сейчас.

    С другой стороны - это не главное. А главное в том, что все это происходит за счет потери разрешения матрицы - если в обычной матрице размен точек идет "один к одному" (адепты качества и попиксельной резкости считают, что один к четырем, так как кадр надо уменьшать обязательно минимум в два раза), то в этой "камере светового поля" один к 10 или вообще к 50.
    И все десятки мегапикселей матрицы превращаются в лучшем случае в полмегапикселя конечного изображения.
    Что самое веселое - для получения точно такого же резкого кадра из слегка расфокусированного можно добиться за счет... обычного уменьшения разрешения растра по алгоритму Lancos3 и ему подобным.

    Разница путей достижения результата примерно такая же, как если для выравнивания поверхности деревянного бруска вместо наждачной бумаги взяли бы пушку, стреляющую одиночными песчинками и стали бы точно рассчитывать направление и скорость вылета каждой песчинки по бруску.

    В общем, практический пример забивания гвоздей даже не микроскопом, а космическим телескопом "Хаббл".
    // 地辟于丑 - Земля рождена в час Быка

  4. #4
    Старший инструктор Аватар для PoHbka
    Регистрация
    24.11.2007
    Адрес
    UKFF
    Возраст
    49
    Сообщений
    2,631

    Re: Фотокамера светового поля

    В чем дурят то?

    -----
    Live Long and Prosper

  5. #5
    вирпрог Аватар для Dmut
    Регистрация
    14.07.2003
    Адрес
    Минск
    Возраст
    45
    Сообщений
    3,607

    Re: Фотокамера светового поля

    Цитата Сообщение от Zorge Посмотреть сообщение
    Дурят-то дурят, но сколько энергии в это вкладывают.

    С одной стороны, никаких противоречий законам физики тут нет. Просто у сенсора этой фотокамеры не одна фокальная плоскость, а несколько (подозреваю, что пока что только две). Достигается это за счет хитрых математических алгоритмов обработки данных с матрицы. Теоретически это можно сделать и идея была известна давно, но необходимую вычислительную мощность получили только сейчас.
    а можно подробнее про несколько фокальных плоскостей?

    я думаю, там всё ещё проще - в момент съёмки меняется фокус и сохраняется 3 кадра с предустановленными фокусными расстояниями. вот и вся "уличная магия". а менять фокус в небольших линзах сейчас можно довольно быстро.

    --- Добавлено ---

    Цитата Сообщение от PoHbka Посмотреть сообщение
    В чем дурят то?
    дурят в том, что невозможно менять фокусировку отснятого снимка - в нем просто нет информации о расстоянии до точки.

  6. #6
    Старший инструктор Аватар для PoHbka
    Регистрация
    24.11.2007
    Адрес
    UKFF
    Возраст
    49
    Сообщений
    2,631

    Re: Фотокамера светового поля

    Это понятно, что невозможно. Но хотя бы можно ознакомиться с тем что написали по этому поводу авторы? К слову сказать диссертация.
    http://www.lytro.com/renng-thesis.pdf

    -----
    Live Long and Prosper

  7. #7
    Офицер Форума Аватар для Zorge
    Регистрация
    06.03.2004
    Адрес
    Байконур
    Возраст
    41
    Сообщений
    2,893
    Images
    10

    Re: Фотокамера светового поля

    Цитата Сообщение от Dmut Посмотреть сообщение
    а можно подробнее про несколько фокальных плоскостей?
    Суть метода в том, что при запоминании информации об изображении запоминается не только яркость точки изображения, но и направление, с которого этот луч пришел.
    Принцип действия основан на том, что линзы перед каждым элементом ставятся не обычные круглые, а хитрые анизотропные. Как следствие - яркость точки под такой линзой зависит от направления, с которого этот луч пришел. Взяв векторный мат. аппарат и зная общие законы оптики, по которым работают объективы можно вычислить сфокусированное изображение.
    Просто на каждую точку конечного изображения нужно будет потратить несколько точек матрицы. Само собой линзы анизотропные не все, а только для тех элементов, которые запоминают направление падения луча. А часть элементов с обычными линзами - для измерения яркости (силы) этого самого луча.

    "Несколько фокальных плоскостей" - это я написал про ограничения метода. При сильной расфокусировке никакой информации о направлении лучей собрать не получится - не хватит ни дискретизации АЦП матрицы, ни вычислительных способностей векторного процессора, все это обрабатывающего. Вот граница расфокусировки "где это еще можно сделать" и будет второй фокальной плоскостью матрицы.
    Если сильно зажать диафрагму, то эта плоскость будет находиться довольно далеко от первой, и в принципе можно будет сфокусировать изображение, находящееся в любой точке сцены, если вся сцена влазит не в ГРИП, то хотя бы в эти границы расфокусировки.
    Но прикол опять же в том, что на маленьких матрицах и маленьких диафрагмах возникает дифракция, размывающая картинку, которую уже никак не сфокусируешь.
    А на больших матрицах ГРИП маленькая, и протяженная в глубину сцена не влезет.

    Цитата Сообщение от Dmut Посмотреть сообщение
    я думаю, там всё ещё проще - в момент съёмки меняется фокус и сохраняется 3 кадра с предустановленными фокусными расстояниями. вот и вся "уличная магия".
    3 кадра с предустановленными фокусными сохранено для рекламных флешек, которые на сайте.

    Цитата Сообщение от Dmut Посмотреть сообщение
    дурят в том, что невозможно менять фокусировку отснятого снимка - в нем просто нет информации о расстоянии до точки.
    Информация о расстоянии до точки вычисляется из измеренных углов до этой точки.
    Крайний раз редактировалось Zorge; 27.10.2011 в 08:15.
    // 地辟于丑 - Земля рождена в час Быка

  8. #8
    Механик
    Регистрация
    12.01.2006
    Возраст
    50
    Сообщений
    477

    Re: Фотокамера светового поля

    А если сделать сферическую матрицу? По типу фасеточного глаза стрекозы? Не тот же результат получится?
    "Интересно, что по этому поводу думает Кальтенбруннер?"

  9. #9
    Танки не летают? Аватар для mr_tank
    Регистрация
    29.03.2003
    Адрес
    СТОЛИЦА ДЕРЕВЕНЬ
    Возраст
    47
    Сообщений
    9,378

    Re: Фотокамера светового поля

    Цитата Сообщение от Zorge Посмотреть сообщение
    И все десятки мегапикселей матрицы превращаются в лучшем случае в полмегапикселя конечного изображения.
    ну и что? При современном уровне техники, можно плевать на все это. Мне другое интересно, а видео так сделать реально? Поскольку там это актуальнее.
    остановиться мне-бы...
    но я всю ночь летал

  10. #10
    Зашедший
    Регистрация
    07.01.2011
    Возраст
    44
    Сообщений
    84

    Re: Фотокамера светового поля

    "Как следствие - яркость точки под такой линзой зависит от направления, с которого этот луч пришел" Во-первых, такие анизатропные линзы не должны обладать никакой симметрией, чтобы зависимость яркости от направления была однозначной. Во-вторых как тогда учитывать яркость точки в пространстве предметов, которая относительно такой системы "ориентации" будет являться шумом. Я честно говоря тоже не понял, каким образом это реализовано. Но склоняюсь к варианту "уличной магии" - оптическая система создает несколько изображений, например три - каждое на свою матрицу. Одно на матрицу, одно за матрицей, одно перед. А дальше берут какое-то усредненное "перетекание" между этими распределениями - вот вам и фокус, простите за каламбур.

  11. #11
    Инструктор Аватар для deMax
    Регистрация
    19.01.2011
    Адрес
    РФ
    Возраст
    42
    Сообщений
    1,099

    Re: Фотокамера светового поля

    Все это напоминает недоголографию, хотя возможно данное развитие и приведет к фотоаппаратам и видеокамерам способным снимать 3d, а не стерео.

Ваши права

  • Вы не можете создавать новые темы
  • Вы не можете отвечать в темах
  • Вы не можете прикреплять вложения
  • Вы не можете редактировать свои сообщения
  •