什么是光场相机?
先来看看这两天刷爆朋友圈的视频,其实光场相机早已不是什么新闻,今天刷爆朋友圈的原因在于,它被CCTV给报道了,CCTV!能不让人激动么?
没错,就是这个报道:
光场相机神在何处?
一些不懂摄影的人估计看了视频也没有明白,这个玩意儿到底神在何处?如果你想弄明白它的优势所在,必须弄清楚一个摄影术语——“景深”。
说起“景深”这个词,真是让人欢喜让人忧,对任何一幅摄影作品的主题表达都能起到不可或缺的作用。简单点说,它具备突出个体的神奇魔力,无论多么复杂的环境,总能让个体脱颖而出,吸引你的眼球。也正是因为如此,景深的控制在摄影技巧中才有着举足轻重的地位,菜鸟和大虾的差距就体现在拍摄瞬间对于器材的把控。
今天就有人问了,神器Photoshop在手,连换个头都轻而易举,难道人造景深不行?这个还真不行,费时费力不说,还不够真实。于是这才有人发明了光场相机,顾名思义,它所捕捉的不再是一个光面,而是整个光场,能够让用户在拍完照片之后,在电脑前面慢慢确定对焦点,妈妈再也不用担心我的镜头跑焦了。
说起工作原理,非常厉害!
关于光场相机的原理,一些读者还是有兴趣知道更多的。知乎上有大神是这样解释的:
“通过在普通相机镜头焦距处加微透镜阵列实现记录光线,再通过后期算法进行数字变焦。尽管仍然只记录了光线的强度信息,但却因其相对于某个微透镜的位置而记录了光线的方向信息。
如微透镜阵列是10×10,像素阵列是50×50,则每个微透镜分到5×5个像素,这25个像素分别记录了通过主透镜的25个不同位置并到达此微透镜的25根光线的强度信息。这样,单纯用微透镜阵列和光电传感器,就相当于记录了通过主透镜的所有光线。
在后期处理时,只需要对光线重新追迹即可完成重聚焦,因为光线在自由空间中的传播是可以用两个平面、四个坐标(四维量,学术上称为光场)来唯一表示的,而成像过程只不过是对这个四维光场进行了一个二维积分,从而得到了二维图像。光场相机相当于直接记录了四维光场,不同焦深的图像只不过是在做不同情况下的二维积分罢了。”
其实斯坦福大学之前已经开发过全光场相机,只不过当时的“光场相机”是这样的。
第一代的出现曾经引起轰动
通过改进了微镜头阵列,大幅度优化了算法,使全光场相机小型化成为可能。
Lytro
2011年,第一代Lytro光场相机推出,终于体会一把“别人拍照,我对焦”的感觉。
在那个年代,这样袖珍的体积对于一款号称具有颠覆意义的相机来说,的确可以用“不可思议”来形容,它也因此获得不少工业设计大奖。搭载了8倍光学变焦、恒定f/2大光圈,铝制机身仅重214克,机身只有电源以及快门两个按钮,其他操控依靠那块1.46英寸触摸屏。
相机结构
那段时间,网上对它的介绍铺天盖地,仅仅看文字的话,你对她印象肯定是“好东西”,不用管对焦,只需按下快门,太简单了。但实际上并不是这样,我在一次展会上有幸使用过,当时拍了一百多张,真正能用的照片只有几张,由于机身过小,很难保证握持稳定性,哪怕轻微抖动,都会造成画面模糊。在低光照环境下画质不佳,分辨率过低也是致命伤,只有1080×1080,单张容量仅1MB多,仅满足网络分享,做壁纸都不行,打印照片就更别提了。
效果示范
倒不是说传感器尺寸太小,而是同样的像素数量,传统相机记录二维图像,像素数能被完全使用,而光场相机记录四维图像再做积分生成二维图像,积分过程中就会有信息丢失,自然二维图像像素数量减少了,后果就是分辨率不足。
上市之初,Lytro一代的售价高达399美元,而在上个月的一次清仓中,只要49.99美元就能到手。