Čo je to svetelná kamera a je to budúcnosť fotografie?

Zhrnutie: Kamery so svetelným poľom zaznamenávajú smer fotónov navyše k tomu, čo zachytávajú tradičné kamery, čo umožňuje skutočne pozoruhodné triky. Ale cena a zložitosť znamenajú, že nie sú celkom pripravené na mainstream.

Čo ak všetko, čo ste o fotografovaní vedeli, bolo nesprávne? V skutočnosti to tak nie je, ale fotoaparáty so svetelným poľom prinášajú do fotografie ďalší rozmer, ktorý ich posúva nad rámec toho, čo môže dosiahnuť bežný fotoaparát.

Čo je svetelná kamera?

Kamera svetelného poľa je digitálna kamera navrhnutá tak, aby zachytávala podrobnejšie a presnejšie informácie o svetle v scéne ako tradičné kamery. Namiesto toho, aby kamery so svetelným poľom len zaznamenávali intenzitu a farbu svetla v rôznych bodoch na 2D obrazovom snímači, zachytávajú aj informácie o smere, z ktorého svetlo prichádza. To im umožňuje vytvárať obrázky s väčším zmyslom pre hĺbku a rozmernosť a je možné s nimi manipulovať pri následnom spracovaní, aby sa zmenilo zaostrenie alebo perspektíva obrázka.

Kamery so svetelným poľom využívajú špecializovaný typ obrazového snímača, ktorý dokáže zachytiť smer a intenzitu svetelných lúčov pri prechode cez šošovku. Tieto informácie sa potom použijú na vytvorenie „4D“ znázornenia scény, známej ako svetelné pole, ktoré dokáže generovať 2D obrázky s rôznymi zaostrovacími bodmi alebo perspektívami. Kamery so svetelným poľom sa niekedy nazývajú aj plenoptické kamery, podľa termínu „plenoptická funkcia“, čo je názov matematickej funkcie popisujúcej svetelné pole scény.

Výhody svetelných kamier

Existuje niekoľko potenciálnych výhod používania fotoaparátu so svetelným poľom na fotografovanie, pričom najdôležitejší je väčší detail a rozlíšenie. Kamery so svetelným poľom zachytávajú podrobnejšie a presnejšie informácie o svetle v scéne ako tradičné kamery.

Pretože kamery so svetelným poľom zachytávajú informácie o smere svetelných lúčov, môžu vytvárať snímky s väčšou hĺbkou a rozmermi. To môže byť užitočné najmä pri vytváraní 3D modelov alebo obrázkov s realistickejším vzhľadom.

Kamery so svetelným poľom zachytávajú viac informácií o svetle v scéne, čo umožňuje väčšiu flexibilitu následného spracovania. Napríklad snímky nasnímané fotoaparátom so svetelným poľom možno upravovať tak, aby sa zmenilo zaostrenie alebo perspektíva snímky po jej zachytení.

Kamery so svetelným poľom dokážu zachytiť viac svetla ako tradičné kamery, čím sa zlepší ich výkon pri slabom osvetlení. Ponúka lepšie riešenie fotografovania pri slabom osvetlení ako porovnateľné tradičné fotoaparáty.

Aktuálny stav svetelných poľných kamier

Kamery so svetelným poľom sú stále relatívne novou a špecializovanou technológiou a nie sú tak široko dostupné alebo také známe ako tradičné digitálne fotoaparáty. Tie sú však predmetom výskumu a vývoja už niekoľko desaťročí a niekoľko spoločností a organizácií pracuje na technológii svetelných kamier.

Jedným z príkladov spoločnosti, ktorá vyvinula kameru so svetelným poľom je (teraz zaniknutá) Lytro, ktorá uviedla na trh prvú komerčne dostupnú kameru so svetelným poľom v roku 2012. Kamera Lytro bola kompaktná kamera typu point-and-shoot, ktorá využívala špecializovaný obrazový snímač. na zachytenie svetelného poľa scény, čo umožňuje používateľom zmeniť zaostrenie obrazu po jeho zachytení.

Ďalším príkladom kamery so svetelným poľom je L16 od spoločnosti Light, ktorá bola uvedená na trh v roku 2017. Svetlo opustilo spotrebiteľské zobrazovanie v roku 2020, takže je to druhý priekopník kamery so svetelným poľom, ktorý ho volá prestať. L16 je pokročilejšia kamera so svetelným poľom, ktorá využíva pole 16 šošoviek a obrazových snímačov na zachytenie svetelného poľa scény, čo má za následok vyššie rozlíšenie a detailnejšie obrázky.

Medzi ďalšie spoločnosti a organizácie, ktoré vyvinuli alebo pracujú na technológii kamier so svetelným poľom, patria Pelican Imaging, Raytrix a Stanfordské oddelenie informatiky.

Budúcnosť svetelných polí

Budúcnosť kamier so svetelným poľom vo fotografii je neistá, pretože technológia je stále relatívne nová a špecializovaná. Fotoaparáty so svetelným poľom však majú potenciál výrazne zlepšiť kvalitu a flexibilitu digitálnej fotografie a skúmajú sa pre rôzne aplikácie.

Technológia svetelného poľa je prísľubom pre virtuálnu a rozšírenú realitu (VR a AR). Kamery svetelného poľa dokážu zachytiť podrobné a presné informácie o svetle v scéne, takže môžete vytvárať vysoko realistické 3D modely pre VR a AR. To znamená virtuálne prostredia alebo objekty s väčším realizmom a ponorením.

Ďalšou potenciálnou aplikáciou kamier so svetelným poľom je 3D tlač. Kamery so svetelným poľom dokážu zachytiť podrobné a presné informácie o tvare a textúre povrchu predmetov. S týmito údajmi môžete vytvárať vysoko presné 3D modely, ktoré možno použiť na výrobu fyzických objektov.

Existuje niekoľko dôvodov, prečo si myslieť, že kamery so svetelným poľom nikdy nebudú hlavným prúdom. Najväčším dôvodom, prečo minulé spotrebiteľské fotoaparáty so svetelným poľom komerčne zlyhali, je to, že fotoaparáty smartfónov sú, úprimne povedané, úžasné.

Senzory a optika smartfónov sa stali dostatočne dobrými na to, aby mohli konkurovať zrkadlovkám. Vďaka pokrokom vo výpočtovej fotografii s podporou AI môžu telefóny simulovať mnohé triky s fotoaparátmi v svetelnom poli.

Možno jedného dňa budú mať naše náhlavné súpravy pre VR alebo AR kamery so svetelným poľom namiesto tradičných kamier, ktoré používame dnes, ale môže hádať ktokoľvek, či váš vreckový strelec niekedy použije túto fascinujúcu technológiu.