Izpratne par gaismas lauka fotogrāfiju - 💡 Fix My Ideas

Izpratne par gaismas lauka fotogrāfiju

Izpratne par gaismas lauka fotogrāfiju


Autors: Ethan Holmes, 2019

Dinamisks gaismas lauka attēls. Noklikšķiniet, lai fokusētu. Noklikšķiniet / velciet, lai mainītu perspektīvu.

Tradicionālās kameras, neatkarīgi no tā, vai tās ir digitālas vai analogas, uztver ainas no viena viedokļa. Photoshop (un līdzīgas programmas) ļauj mums veikt pārsteidzošas lietas ar šiem attēliem, bet neviena pēcapstrādes summa nevar palielināt sākotnējās ierīces kodēto informāciju. Viens acīmredzams veids, kā to izdarīt, ir palielināt attēla sensora izmēru, un, tā kā digitālā fotogrāfija ir uzlabojusies, mēs esam redzējuši stabilu progresu uz lielākiem un lielākiem sensoriem šim diezgan acīmredzamajam iemeslam.

Faktiski, sasniedzamais CMOS attēlu sensoru lielums tagad lielā mērā pārsniedz gandrīz visu praktisko pielietojumu vajadzības, un, kā mēs vēlāk izskaidrosim, šis sensora pikseļu „pārpalikums” ir viens no galvenajiem sasniegumiem, kas paver ceļu „plašas gaismas” ieviešanai. (vai “plenoptic”) attēlu. Šīs jaunās fotografēšanas lielais solījums ir spēja ne tikai iegūt vairāk informācijas par sižetu, bet arī vairāk informāciju. Piekļuve šiem jaunajiem "datu tipiem" paver virkni programmatūras pēcapstrādes iespēju, kas nav iespējamas ar tradicionālajām kamerām - iespējas, piemēram, dinamiskā fokusēšana, perspektīva maiņa un pat 3D skenēšana.

Kā tas strādā

Gaismas lauks ir reprezentatīvs visiem stariem, kas ienāk kamerā, nevis tikai tiem, kas ir vērsti uz filmu vai sensoru. Parastajā kamerā gaismas stari no skatuves tiek fokusēti uz objektīva uz plēves vai sensora. Digitālā fotogrāfijā katram pikseļu skaitam ir vērtība, kas norāda spilgtumu, kas savukārt ir visu gaismas avotu summa no visām ainas daļām objektīvs fokusēja uz šo sensora daļu. Tomēr gaismas lauka kamerā dažādie stari, kas veido katru pikseļu, netiek summēti, bet atsevišķi izmērīti un reģistrēti gan spilgtumu, gan virzienu dēļ, no kuriem tie iegūti.

Aparatūra

Gaismas lauks patiešām ir matemātiska abstrakcija, kurai ir pielietojumi laukos, sākot no fizikas līdz mašīnas redzamībai līdz datorgrafikai. Ierīces, kas uztver kādu gaismas lauka daļu, pastāv daudzos veidos. Lytro uztver gaismas laukumu, novirzot gaismas starus, kas iekļūst galvenajā lēcā uz vairāk nekā simts tūkstošu mikro objektīvu. Mikro lēcas savukārt novirza gaismas starus uz 6,5 x 4,5 mm CMOS sensoru, kas spēj uztvert vienpadsmit miljonus gaismas staru, kas sakārtoti 3280 tīklā. Saglabātā informācija ietver krāsu, intensitāti, virzienu un attālumu. Katrs mikro objektīvs izmanto aptuveni 10 × 10 pikseļu CMOS sensora daļu.

Lytro patērētāju gaismas lauks ir bijis apmēram pāris gadus, un lielākā daļa cilvēku, šķiet, runā par to, ka var noteikt vai mainīt attēla fokusa punktu pēc tā uzņemšanas. Bet tas nav viss stāsts; patiesībā tas ir tikai aisberga gals.

Augstāk redzamais attēls rāda gaismas starus no labās puses, kas ienāk kamerā, un tiek virzīti uz CMOS sensoru ar mikro objektīvu masīvu.

Programmatūra

Gaismas lauka uztveršana ir tikai pirmais solis. Nākamais solis ir radīt attēlu, ko var apskatīt. To darot, ir raksturots kā „staru izsekošana pretējā virzienā”. Lai izskaidrotu, ko tas nozīmē, ka es aprakstīšu, kā darbojas darbgaldu kameras, īsumā šķērsojot staru izsekošanu, un visbeidzot izskaidrojiet Lytro renderēšanas procesu. Visiem trim ir kopīgas lietas. Vispirms ir skatītājs, kas skatās skatījumu, un, otrkārt, ainai kaut kādā veidā jābūt attēlotam uz ekrāna.

Kameras apgaismojuma stari caur caurumu kameras priekšpusē parādās pretējā virsmā kā otrādi un apgriezti. Aizmugurējā siena būtībā ir ekrāns.Ja jūs būtu kameras iekšpusē ar muguru uz pinhole objektīvu, jūs redzētu projicēto attēlu priekšā. (“Scenos objektam” ir jābūt kaktam. Tas var būt kaut kas. Ideālā gadījumā visas diagrammas būtu no pseido 3D perspektīvas, bet tas ir ārpus manām zīmēšanas iemaņām.)

Rindu izsekošanā ainas ir aprakstītas matemātiski, izmantojot ģeometriskas formas, faktūras un gaismas avotus. Tiek izvēlēts punkts ārpus ainas, kas pārstāv novērotāja pozīciju, un attēls tiek radīts no šī novērotāja viedokļa. Ray trasēšana atšķiras no kameras parauga trīs veidos. Pirmkārt, ainas reālajā pasaulē nepastāv un tās ir jādara. Otrkārt, “reālā” aina ir novērotāja priekšā, nevis aizmugurē, un visbeidzot, tā kā ainas ir virtuālas, ekrānā attēlotais attēls ir jāsniedz. Tas tiek darīts uz pikseļu pamata ar pikseli. “View” stari tiek izvilkti uz skatuves katram pikseļam, un pikseļa krāsa tiek aprēķināta, pamatojoties uz objektiem un gaismas avotiem, kurus katrs skata staru skata, skarot skatuves. Skatīšanās staru sūtīšana no novērotāja ievērojami samazina atveidošanas laiku.

Lytro gadījumā mums ir saglabāti gaismas stari, kas raksturo attēlu, kas uzņemts, kad tika uzņemts attēls. Lai projektētu attēlu uz mūsu ekrāna, ir jāizvēlas kontaktpunkts. Ņemot vērā izvēlēto fokusa punktu, Lytro programmatūra izmanto saglabātos gaismas starus, lai padarītu attēlu. Tas ir staru izsekošana apgrieztā virzienā, jo stariem, kas projicēti uz ekrāna, lai radītu attēlu, izcelsme ir skatuves vietā, nevis projicēta no novērotāja un caur ekrānu skatuves.

Lai pārskatītu, staru izsekošanā ainas tiek attēlotas, izmantojot fotografēšanas skatu, kas iziet no novērotāja un caur ekrānu, kamēr ar Lytro skatījums tiek attēlots, fotografējot gaismas starus, kas uzņemti sižetā atpakaļ uz ekrāna.

Nākotne

Pēdējais Lytro bibliotēkas programmatūras papildinājums ir spēja izveidot 3D attēlus. Šī spēja demonstrē vēl vienu priekšrocību, ko iegūst gaismas lauks. Fotografēšana pa kreisi vai pa labi, augšup vai lejup kamerā dos jums nedaudz atšķirīgu skatu vai perspektīvu. Dati, kas vajadzīgi, lai padarītu šīs pārejas ir daļa no uzņemtajiem gaismas laukiem, un tos var izmantot, lai ģenerētu 3D attēlojumus uzņemtajā skatījumā. Lēti lēti Anaglyph brilles ir viss, kas jums nepieciešams. Attēlus ir viegli eksportēt kā JPG, lai tos varētu aplūkot ikviens, kam ir anaglifu brilles.

Viens no Lytro kameras negatīvajiem aspektiem ir publicēta API attēla manipulācijām trūkums. Lytro izmanto patentētu attēla formātu, un, lai gan, rakstot, ir paveikts liels darbs, lai to pārveidotu un izveidotu programmatūru, lai manipulētu ar attēliem, nav visaptverošas platformas API vai programmatūras, kas būtu pieejama darbam ar LFP (“gaismas lauka attēlu” faili) ). Labākais avots, kuru esmu atradis, ir “Lytro Meltdown”, kas parasti ir Windows orientēts, bet satur daudz noderīgas informācijas.

Gaismas lauka fotogrāfija vēl ir sākumstadijā. Sākotnēji cenas bija augstas, un rezultāti bija zemāki, bet lietas sāk mainīties abās frontēs. Bāzes 8GB Lytro fotokamera nesen ir pārdota par $ 200 līdz $ 300, un jaunas iespējas tiek regulāri pievienotas gan kameras programmaparatūrai, gan Lytro bibliotēkas foto pārvaldības programmatūrai.

Lieta, ko visvairāk gribētu redzēt, ir visaptveroša atvērtas pirmkoda platforma, ko var izmantot, lai manipulētu un pārvaldītu LFP failus. Svētais Grāls būtu programmatūra, kas spēj veikt neapstrādātu Lytro failu un padarīt attēlus.



Jums Var Būt Interesē

Šīs Upcycled UFO lampas ir Retro-Futuristic Fabulous

Šīs Upcycled UFO lampas ir Retro-Futuristic Fabulous


Adam Savage veido savu bērnības māju Foamcore

Adam Savage veido savu bērnības māju Foamcore


Pievienojiet daudzveidību jostas slīpmašīnai ar DIY 3 pozīciju statīvu

Pievienojiet daudzveidību jostas slīpmašīnai ar DIY 3 pozīciju statīvu


Uzlabojiet savu DIY gumijas zīmogus ar vienkāršiem, moderniem rokturiem

Uzlabojiet savu DIY gumijas zīmogus ar vienkāršiem, moderniem rokturiem






Jaunākās Publikācijas