Уже не раз появлялась информация о камерах, которым не нужны объективы. Позавчера Hitachi представила свою новую разработку безлинзовой камеры.
Хочется сказать, что это не первая подобная разработка, но ранее речь шла скорее о промышленном использовании для специфических задач. Сейчас Hitachi говорит о возможности внедрения в смартфоны или какие-то компактные видеокамеры (экшн-камеры?), то есть будет достаточно приличное качество, к которому привыкли пользователи, а не абстрактные картины, удобные для роботов.
В действительности, уменьшать размеры камер отказавшись от объективов, нужно, но таких применений не слишком много: смартфоны уже имеют достаточно мелкие камеры, видео-камеры ограничены по размерам руками пользователя и объемами аккумуляторов. Если эта технология будет хорошо работать с достаточно крупными сенсорами, которые сейчас используются в профессиональное видеотехнике или фотоаппаратах, то тогда определенный смысл будет — сами камеры не изменятся, а вот крупные сенсоры могут появится в телефонах и экшн-камерах. Это было бы неплохо. Это может дать толчок развитию защищенных фотоаппаратов, которые сейчас не слишком популярны из-за очень мелких сенсоров, которые не дают принципиального улучшения относительно смартфонов (многие из которых тоже не боятся воды).
Вот выдержки из пресс-релиза:
Технология безлинзовой камеры позволяет легко настраивать фокусировку в видео после съемки. Новая камера может использоваться в мобильных устройствах, автомобилях и роботах для уменьшения толщины и веса.
15 ноября 2016 года компания Hitachi объявила о разработке технологии для цифровых камеры, с помощью которой возможна съемка без использования объектива и системы автофокусировки. Настройка фокуса может производится после съемки. Вместо объектива используется пленка с нанесенным изображением специального узора из окружностей. Эта технология позволяет значительно снизить вес и габариты камеры, так как оптическая линза становится ненужной. Кроме уменьшения габаритов у камеры появляется дополнительное свойство — возможность получения информации о глубине в изображении, можно воспроизвести информацию в произвольной точке фокуса уже после съемки, фокусировка настраивается в любое время на объектах, требующих внимания. Из-за этого компания Hitachi стремится использовать эту технологию в самых разных условиях: для систем автомобильных автопилотов, камерах видеонаблюдения, мобильных устройствах, на транспорте и роботах.
Для использования в мобильных устройствах эту технологию использовать лучше всего, т.к. камера может быть меньше и ее можно установить в произвольном месте. В основе работы системы лежит так называемая «вычислительная фотография» (технология, которая позволяет использовать камеру, способом невозможным для обычной оптической системы). Например, подобным образом работает камера светового поля, которая фиксирует направление лучей света, в ней можно менять точку фокусировки после съемки. Однако, камера светового поля обладает значительными габаритами. Новая разработка безлинзовой камеры Hitachi позволяет значительно сократить толщину, так как нет необходимости в специальном объективе. Но обработка полученных изображения сопряжена со сложными математическими расчетами, для которых требуются мощные процессоры.
С целью преодолеть трудности, описанные выше, в Hitachi разработали камеру на основе принципа муаровых полос (которые получаются из суперпозиции концентрических окружностей). Таким образом появляется возможность совместить функционал камеры светового поля, позволяющую пост-фокусировку, и небольшую толщину устройства. Кроме того, вычислительная сложность уменьшается в триста раз согласно исследования Hitachi.
Специальная пленка с нанесенным изображением концентрических окружностей располагается перед цифровым сенсором. Изображение тени, которое формируется световым пучком, проходя через пленку, фиксируется матрицей. В процессе обработки полученного изображения тот же самый узор накладывается на полученное изображение тени от узора на пленке. Используя эффект муаровых полос можно получать изображения простым известным процессом, который называется преобразование Фурье.
Изменение фокальной плоскости на готовом изображении может быть достигнуто путем изменения размера рисунка концентрических окружностей, накладываемой на снимок тени, полученной камерой. Благодаря этому «положение фокусировки» можно свободно менять в уже готовом снимке.
Для измерения скорости разработанной технологии был проведен эксперимент с односантиметровым сенсором. Результаты эксперимента подтвердили, что можно получать видео со скоростью 30 кадров в секунду при использовании обычного ноутбука для обработки изображений.
Компания Hitachi стремится внедрить эту технологию в максимальное количество устройств и, начиная со смартфонов и заканчивая промышленными роботами.
Отправить комментарий