什么是光場相機(jī)?
先來看看這兩天刷爆朋友圈的視頻,其實(shí)光場相機(jī)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(bào)道了,CCTV!能不讓人激動(dòng)么?
沒錯(cuò),就是這個(gè)報(bào)道:
光場相機(jī)神在何處?
一些不懂?dāng)z影的人估計(jì)看了視頻也沒有明白,這個(gè)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(gè)攝影術(shù)語——“景深”。
說起“景深”這個(gè)詞,真是讓人歡喜讓人憂,對(duì)任何一幅攝影作品的主題表達(dá)都能起到不可或缺的作用。簡單點(diǎn)說,它具備突出個(gè)體的神奇魔力,無論多么復(fù)雜的環(huán)境,總能讓個(gè)體脫穎而出,吸引你的眼球。也正是因?yàn)槿绱?,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(duì)于器材的把控。
今天就有人問了,神器Photoshop在手,連換個(gè)頭都輕而易舉,難道人造景深不行?這個(gè)還真不行,費(fèi)時(shí)費(fèi)力不說,還不夠真實(shí)。于是這才有人發(fā)明了光場相機(jī),顧名思義,它所捕捉的不再是一個(gè)光面,而是整個(gè)光場,能夠讓用戶在拍完照片之后,在電腦前面慢慢確定對(duì)焦點(diǎn),媽媽再也不用擔(dān)心我的鏡頭跑焦了。
說起工作原理,非常厲害!
關(guān)于光場相機(jī)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(jī)鏡頭焦距處加微透鏡陣列實(shí)現(xiàn)記錄光線,再通過后期算法進(jìn)行數(shù)字變焦。盡管仍然只記錄了光線的強(qiáng)度信息,但卻因其相對(duì)于某個(gè)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(gè)微透鏡分到5×5個(gè)像素,這25個(gè)像素分別記錄了通過主透鏡的25個(gè)不同位置并到達(dá)此微透鏡的25根光線的強(qiáng)度信息。這樣,單純用微透鏡陣列和光電傳感器,就相當(dāng)于記錄了通過主透鏡的所有光線。
在后期處理時(shí),只需要對(duì)光線重新追跡即可完成重聚焦,因?yàn)楣饩€在自由空間中的傳播是可以用兩個(gè)平面、四個(gè)坐標(biāo)(四維量,學(xué)術(shù)上稱為光場)來唯一表示的,而成像過程只不過是對(duì)這個(gè)四維光場進(jìn)行了一個(gè)二維積分,從而得到了二維圖像。光場相機(jī)相當(dāng)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(shí)斯坦福大學(xué)之前已經(jīng)開發(fā)過全光場相機(jī),只不過當(dāng)時(shí)的“光場相機(jī)”是這樣的。
第一代的出現(xiàn)曾經(jīng)引起轟動(dòng)
通過改進(jìn)了微鏡頭陣列,大幅度優(yōu)化了算法,使全光場相機(jī)小型化成為可能。
Lytro
2011年,第一代Lytro光場相機(jī)推出,終于體會(huì)一把“別人拍照,我對(duì)焦”的感覺。
在那個(gè)年代,這樣袖珍的體積對(duì)于一款號(hào)稱具有顛覆意義的相機(jī)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(shè)計(jì)大獎(jiǎng)。搭載了8倍光學(xué)變焦、恒定f/2大光圈,鋁制機(jī)身僅重214克,機(jī)身只有電源以及快門兩個(gè)按鈕,其他操控依靠那塊1.46英寸觸摸屏。
相機(jī)結(jié)構(gòu)
那段時(shí)間,網(wǎng)上對(duì)它的介紹鋪天蓋地,僅僅看文字的話,你對(duì)她印象肯定是“好東西”,不用管對(duì)焦,只需按下快門,太簡單了。但實(shí)際上并不是這樣,我在一次展會(huì)上有幸使用過,當(dāng)時(shí)拍了一百多張,真正能用的照片只有幾張,由于機(jī)身過小,很難保證握持穩(wěn)定性,哪怕輕微抖動(dòng),都會(huì)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(luò)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?cái)?shù)量,傳統(tǒng)相機(jī)記錄二維圖像,像素?cái)?shù)能被完全使用,而光場相機(jī)記錄四維圖像再做積分生成二維圖像,積分過程中就會(huì)有信息丟失,自然二維圖像像素?cái)?shù)量減少了,后果就是分辨率不足。
上市之初,Lytro一代的售價(jià)高達(dá)399美元,而在上個(gè)月的一次清倉中,只要49.99美元就能到手。