Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 168

Одним из ведущих современных исследователей пленоптики считается главный инженер Qualcomm, участник разработки Adobe Photoshop, Тодор Георгиев, на сайтекоторого интересующиеся могут найти массу ссылок, касающихся этой технологии.

Многолетняя отработка теории уже подготовила почву для массового коммерческого использования пленоптической фотографии и видео, но сначала поговорим о том, какие практические преимущества даст их использование.

Фотоснимок, полученный при помощи пленоптической камеры, содержит в себе сведения о координатах объектов в трёхмерном пространстве, а это означает, что он позволяет построить объёмную 3D-модель таких объектов. Вероятно, этих данных будет мало для «распечатки» модели на 3D-принтере, но вполне достаточно, например, для создания 3D-портрета. Очевидно, что такая технология очень пригодится в охранных системах, поскольку на основе данных с камер слежения появится возможность получить намного больше сведений о наблюдаемых людях, включая их точные антропометрические показатели.

Вторая важная функция пленоптики — возможность изменять фокусировку уже на отснятом материале и даже менять углы обзора за счёт всё той же информации о координатах объектов в пространстве. Для получения качественной картинки в реальном времени требуется матрица высокого разрешения и мощная вычислительная система, но для современных технологий это уже не проблема. Что же касается обработки на компьютере, то мы сможем с такой же лёгкостью наводить на резкость в «Фотошопе», как мы сейчас корректируем баланс белого.

И, конечно, самым эффектным будет применение пленоптических камер при съёмке кинофильмов. При этом любой зритель — при наличии соответствующего декодера — сможет посмотреть свою уникальную версию такого кино, изменяя ракурсы просмотра, наводя камеру на интересующие объекты и произвольно меняя резкость. При необходимости из пленоптической записи без проблем можно выделить стереоскопическую — с некоторым ограничением возможностей фокусировки и изменения ракурсов.

Один из первых примеров коммерческого использования пленоптических технологий — компактный фотоаппарат Lytro Light Field Camera, представленный в 2012 году американской компанией Lytro. В этом устройстве реализована схема так называемой сфокусированной пленоптической камеры, в которой после объектива устанавливается массив микролинз, через которые изображение попадает на матрицу. Специалисты считают, что камеры подобного типа идеально подходят для смартфонов и других портативных гаджетов, поскольку им в принципе не требуется система фокусировки.

http://www.youtube.com/watch?v=7babcK2GH3I?hl=en_US

Всего за $400 вы получаете компактный фотоаппарат, способный делать «живые» снимки в формате LPF с разрешением 11 «мегалучей», а фактически — около 1 мегапикселя. Примеры таких фотографий выложены на сайте производителя: одним движением мышки на них можно изменять фокусировку, наводясь на тот или иной объект. Выглядит чрезвычайно эффектно, но разрешение снимков, мягко говоря, пока маловато. Камера оснащается 8 или 16 Гбайтами памяти и комплектуется специальным программным обеспечиванием для просмотра и обработки снимков.

Немецкая компания Raytrixвыпускает и продаёт пленоптические камеры, построенные по той же схеме, что и Lytro, только гораздо более высокого класса. Камеры светового поля этой фирмы предназначены для профессионального использования, в частности, для оптического контроля качества, научных и медицинских исследований, макросъёмки, спортивной фотографии и охранных систем, в том числе с функцией распознавания лиц.

Флагманская модель Raytrix-R29 3D lightfield-camera работает с разрешением 29 «мегалучей», что эквивалентно примерно 7,25 мегапикселям в 2D, комплектуется модифицированной 29-мегапиксельной ПЗС-матрицей и специальным программным обеспечением для просмотра и обработки снимков и видео. Максимальная частота съёмки видео — скромные 5 кадров в секунду, но у Raytrix есть и намного более скоростные модели: Raytrix-R5 снимает с частотой от 25 до 180 fps, но с разрешением всего 4,2 «мегалуча» или до 1 мегапикселя. Получаемая картинка может обрабатываться в реальном времени на компьютерах с графическими ускорителями NVIDIA с поддержкой технологии параллельных вычислений CUDA.

Стоит продукция Raytrix по несколько десятков тысяч долларов и пока недоступна широкому потребителю, но, возможно, вскоре появятся и намного более дешёвые решения. К примеру, в конце 2012 года компания Toshiba объявила о разработке модуля пленоптической камеры в виде куба с длиной стороны 1 см, что сделает возможным его применение в портативной технике, в частности, в смартфонах. В модуле используется массив из полумиллиона микролинз, а запуск серийного производства ожидается не раньше конца текущего года.

Пока ещё пленоптика делает первые шаги на рынке, но уже вполне очевидно, что сегодня есть все технологические возможности, чтобы вывести эту идею на принципиально новый уровень. В отличие от стереоскопии, пленоптические системы способны фиксировать действительно объёмное изображение, что в будущем вполне способно привести к возможности воссоздавать голографические картинки в пространстве, какие так любят демонстрировать в научно-фантастических фильмах. В любом случае, это куда более как интересная перспектива, чем простое наращивание разрешения экранов и косметическая модернизация уже порядком поднадоевшего 3D.

К оглавлению

Опубликовано10 апреля 2013

На фестивале SXSW, прошедшем в марте 2013 года в США, инженер Google Тимоти Джорданрассказал, как работают Google Glass и как разрабатывать приложения для них. И хотя прототипы очков пока что доступны лишь малому числу разработчиков и пользователей, знать, как они устроены, может оказаться очень полезным. Похоже, в Google сделали всё возможное, чтобы создать экзотический интерфейс очков удобным, а разработку приложений — лёгкой.

http://www.youtube.com/watch?v=JpWmGX55a40

Стоит учитывать, что до того, как очки начнут продаваться, кое-что ещё может измениться, но по речи Джордана уже можно составить достаточно полное впечатление. К тому же изменения, если и последуют, будут основаны как раз на пожеланиях разработчиков-первопроходцев.

Итак, как работают очки Google? Первое, что важно знать: они не блокируют зрение — человек по-прежнему видит всё, что происходит перед ним. Как и любой смартфон, очки по умолчанию вообще не отображают информации на экране. Если прикоснуться к тачскрину на дужке, на экране появятся часы и подсказка «ok glass».