Przyszłość fotografii według "New Scientist"
O nowych technicznych koncepcjach związanych
z fotografią informuje "New Scientist".
Superszybkie migawki, ruchome matryce i układy soczewek chronią
zdjęcia przed rozmyciem, wywołanym drżeniem rąk. Jednak przy
słabym świetle, które wymusza użycie dłuższego czasu migawki żaden
system stabilizacji nie "zamrozi" na zdjęciu szybko się
poruszającego obiektu. Zespół Anata Levina z Massachusetts
Institute of Technology opracował jednak metodę automatycznego
eliminowania tej tak zwanej "nieostrości ruchowej".
Umieszczony na
odpowiednim statywie aparat podczas ekspozycji szybko przesuwa się
w lewo, powoli hamuje i przyspiesza w przeciwnym kierunku. Dzięki
tym manewrom każdy obiekt, niezależnie od jego prędkości i
przesuwania się w prawo bądź lewo jest przez część ekspozycji
perfekcyjnie uchwycony (choć przez resztę ekspozycji jego obraz
pozostaje zamazany).
Wprawdzie na uzyskanym zdjęciu niewiele widać, jednak jego
"rozszyfrowanie" za pomocą komputera jest stosunkowo proste - w
rezultacie mamy czytelny obraz ruchomego obiektu.
Zmorą fotografujących pod światło są szpecące zdjęcia odblaski,
wywołane przez światło odbijające się od powierzchni soczewek
obiektywu. Ramesh Raskar z Mitsubishi Electric Research
Laboratories w Cambridge (Massachusetts) zauważył, że odblaski
zawsze układają się wzdłuż jednej linii. Wystarczyłoby zatem
odciąć światło dochodzące z konkretnego kierunku. W tym celu
zaprojektował umieszczona pomiędzy obiektywem a matrycą
odpowiednią maskę z szeregami małych dziurek, działających jak
kamery otworkowe (kamera otworkowa to najprostszy z możliwych
model aparatu fotograficznego, z otworkiem zamiast obiektywu).
Każdy otworek przechwytuje kolisty fragment obrazu i rzutuje go na
matrycę.
Dzięki temu obraz odblasku ulega rozbiciu na wiele
układów otwór- sensor i staje się właściwie niezauważalny,
zwłaszcza, że odpowiednie oprogramowania wykrywa zmiany kontrastu
pod wpływem odblasków i niweluje je. Na razie rozdzielczość tak
uzyskanego obrazu jest ograniczona liczbą dziurek w masce, ale
trwają prace nad udoskonaleniem metody.
Wbrew reklamom, zachłystującym się milionami pikseli, Richard
Baraniuk i Kevin Kelly z Rice University w Houston opracowali
matrycę... jednopikselową. Na pojedynczy czujnik rzutuje światło
zespół maleńkich lusterek - ale tylko połowa z nich jednocześnie,
przy czym lusterka dobierane sa przypadkowo. Po około 200 000
zmian układu lusterek (co trwa parę sekund) uzyskuje się dość
danych, by stworzyć bardzo dokładny obraz.
Stosowany algorytm
twórcy porównują do metody rozwiązywania sudoku - znając reguły,
łatwo stwierdzić, jakich informacji brakuje.
Dzięki temu można zmniejszyć zużycie energii i zapotrzebowanie na
moc obliczeniową, związane z kompresją zdjęć. Zdaniem twórców, to
nie tylko matematyczna ciekawostka, ale i praktyczne rozwiązanie -
o ile uda się skrócić czas ekspozycji do rozsądnych wartości.
Wreszcie kwantowa kamera wykorzystująca pary fotonów Yanhuy Shiha
z University of Maryland pozwoli widzieć satelitom powierzchnię
Ziemi, nawet gdy zakrywają ją chmury. Specjalny układ dzieli
fotony wysyłane przez pojedyncze źródło światła na dwie wiązki-
jedną wysyła w stronę sensora kamery, a drugą - do fotografowanego
obiektu.
Gdy foton zostanie od niego odbity, wykrywa go odpowiedni
detektor, umieszczony poniżej warstwy chmur. Dzięki analizie
opartej na zjawisku interferencji fotonów można uzyskać dość
wyraźny widok niewidocznego poprzez chmury obiektu. Jako źródło
światła wystarczy Słońce.
poleca:
