Lytro相机是如何工作的

由:乔纳森·斯特里克兰

Lytro摄像机具有简单的触摸屏界面和LCD显示屏。"width=
Lytro摄像机具有简单的触摸屏界面和LCD显示屏。
礼貌Lytro.

拍出完美的照片,一部分是艺术,一部分是科学。在过去,当胶卷是你唯一可以使用的媒介时,你必须确保你有正确的镜头、光线和类型电影拍摄。随着数码相机的中心舞台,镜头选择和照明仍然很重要。同样重要的是熟悉编辑软件。正确的工具可以帮助您调整图像的颜色平衡,对比度和其他功能。

甚至相机专业摄影师有局限性。其中一个是任何给定照片的焦点。想象一下,你已经设置了一个树枝在前景中的镜头,一个人在背景中摆动。您调整相机的设置,以便背景中的人员焦点。前景中的树枝不是焦点,创造你希望的是艺术形象。你拍照。

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后来,当你凝视着你的杰作时,你的脑海里有一个挥之不去的疑问。也许把焦点放在树枝上会比放在背景中的人更好。也许这种模棱两可会让这幅画更引人入胜。但你永远不会知道,因为你无法改变你已经拍过的照片的焦距。

Lytro相机解决了这个问题。它使用特殊镜头和传感器捕获场景范围内的所有光场。当你用Lytro相机拍照时,你才刚开始。使用特殊软件,包括在购买相机时,您可以在已拍摄后调整图像的焦点。从前景到背景焦点切换只需要一点点手指或点击鼠标。

它是如何工作的?为了真正理解它,首先我们应该看看传统的相机如何捕获图像。

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关注问题

Lytro相机有多种颜色可供选择。"width=
Lytro相机有多种颜色可供选择。
礼貌Lytro.

在最基本的层面,相机记录.当你拍摄一个场景时,场景反射的光线会照射到你的相机镜头上。透镜使光线弯曲,并将其重新定向到记录介质上。在一个电影相机在美国,这种介质是一条经过化学处理的塑料条。在数码相机中,它是一个电子传感器。

来自场景的光线在穿过镜头时发生弯曲。光线都聚集在一点上。如果你想要你的照片的主题在焦点上,你需要那个点在你的胶卷表面或数字传感器。你可以通过将镜头移近或移远介质来调整光线汇聚的位置。当你对焦相机的镜头时,真正发生的是镜头离相机的其他部分更近或更远。

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镜头的曲率决定了离镜头的表面光的距离会聚到一个点。扁平透镜不会像圆形镜头一样尖锐的角度。这就是为什么平面镜头的收敛点进一步来自镜头,而不是用圆形透镜。根据您想要拍摄的内容,您需要正确的镜头来确保您的主题是焦点。

摄影的标准方法是将所有光照在一张图片上。传统相机没有唯一的选择,它可以捕捉一切,所以你可以在拍照后切换焦点——你在最终图像中看到的就是你得到的。但如果你能记录下所有单独的光线,这样你的图像就有了一个场景的所有视觉信息,你就可以用正确的软件从一个焦点切换到另一个焦点。

这就是Lytro相机的基础。它不仅捕捉场景中的光总量,还捕捉实际的光场。

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领域的光

用Lytro相机拍照涉及按下按钮。你稍后焦点。"width=
用Lytro相机拍照涉及按下按钮。你稍后焦点。
礼貌Lytro.

当我们看一个发光的物体时,我们的眼睛会探测到从那个物体反弹回来。光向各个方向传播——如果物体是透明的,光也会继续穿过它。如果你能在这个被照亮的场景中分离出空间中的一个点,你会发现光线穿过,向四面八方传播。

光场描述了这种现象。你可以把一束光想象成有五个维度的东西。其中三个维度是我们都很熟悉的空间维度——大致可以翻译为高度,长度和深度,或者是x, y, z轴。另外两个维度是指光线的流动。

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光的几何分布是我们所说的全部光泽功能。全新词学词来自拉丁语全能,意思是完整或完整的。光学请参阅光的行为。要从场景中捕获完整的光,我们需要一个全面的相机。

一个真正的全光学摄像机只是一个思想练习。不透明的物理物体会阻挡光线——它们会造成遮挡。为了捕捉光场,相机——和摄影师——必须在不遮挡光线的情况下同时占据主题周围的每个角度。我们还没有弄清楚如何定位相机来捕捉物体周围的每个角度或防止遮挡。但Lytro相机确实模拟了一些全光学功能。

该设备与您的平均水平有一些共同点数码相机.它有一个透镜和光圈,光线可以通过。它还有一个探测光线的传感器。但在两者之间是一组微透镜。这些镜头比Lytro的主镜头小得多——Lytro的前身是一个全光学摄像机的原型,其微镜头比主镜头小280倍。

阵列中的透镜将主透镜背面的光线直接传送到传感器。传感器捕捉Lytro镜头光圈和传感器之间的光场。照片的分辨率取决于传感器的功率和阵列中微透镜的数量。

一旦你捕获了一个图像,就是时候咬了一些数字了。

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假装深度

想象一下,你有一个长长的桌子,上面摆满了各种物品。你站在桌子的一端,对着最近的一组物体拍照。与正常数码相机,您最终会有一张照片,其中最接近的物体焦点。另一个对象越远,它们会出现在图片中更模糊和模糊。

一开始,Lytro的照片看起来也是这样。但如果你表示你想聚焦图像的另一个区域——你真的想看到你放在桌子另一端的那些很酷的玩具——焦点就会切换。

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Lytro的传感器可以根据相机捕捉到的光场生成不同的图像。当你拍照时,你会受到实体相机对焦设置的限制,Lytro为你提供了多种选择。这是因为你可以在拍完照片后改变Lytro图像的焦距。

当你对焦物理相机时,你将镜头和光圈移动到离传感器更近或更远的地方。Lytro图像——专有的图像文件称为光场图像或LFP文件——包含关于该图像的光场的信息。本质上,该软件创建了一个虚拟镜头和传感器,模拟如果你物理上改变传统相机的焦点会发生什么。虚拟镜头会离虚拟传感器更近或更远。

一系列复杂的算法进行工作。您使用相机捕获的灯光用作信息。算法是Lytro的一组方向软件跟随。该软件模拟物理相机的功能,并生成具有适当焦点的图像。如果没有来自光场的信息,这是不可能的——Lytro就没有切换焦点所需的信息。

该公司提供了一款名为Lytro Desktop的软件产品,可以让你在电脑上存储和操作Lytro照片。最终,这款相机还可以让你拍摄景深更大的照片。这意味着你可以在拍摄前景和背景物体的照片时,同时保持对所有物体的对焦。扩展景深算法本质上是通过从Lytro相机拍摄的每一张潜在照片中提取最清晰的部分来拼凑一张照片。这就像用不同的焦点拍摄一系列照片,将所有聚焦的部分剪下来,然后粘贴在一起。

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生活的照片

Lytro公司称LFP图像“生活图片”。那是因为您可以通过一个名为Lytro Web的特殊平台共享这些图像。该平台支持软件这可以让你切换图像的焦点。通过在这个平台上分享你的照片,你可以让其他人浏览你的照片,并根据他们的喜好频繁地改变焦点。

您还可以选择将文件保存在本地计算机上,使用Lytro Desktop软件查看它们。这个软件还可以让你在任何你喜欢的时候切换用Lytro相机拍摄的任何图像的焦点。虽然LFP文件包含关于你拍摄的图像的光场的所有信息,但软件包含一组切换焦点所需的指令。

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光场摄影方法的缺点之一是图像文件往往很大。它们很大,因为捕获了轻场中的所有信息都占用了大量数据空间。典型的LFP文件约为16兆字节。相比之下,网上的典型JPEG图像可能只有30千字节或更小。

另一个缺点是不能在Lytro Web平台之外共享LFP图像。如果您想要共享一个LFP,您必须首先将其上传到Lytro Web。然后你可以把链接发给任何你喜欢的人。

您可以将LFP文件转换为JPEG文件,但有一个捕获。JPEG无法支持生活图片格式 - 换句话说,您无法切换焦点。要将LFP导出为JPEG,首先要选择您在图像中想要的焦点。作为JPEG,您的照片将是不可改变的 - 这只是一个正常的数码照片

灯田摄影将消除培养成分和焦点等摄影技巧的需要吗?在短期内,似乎Lytro的局限性将阻止它消除努力工作和艺术技能严重摄影师多年的练习。但是,在未来,这些相机将使您稍后更容易拍摄,拍摄和关注您喜欢的任何东西。

这是一张生活画面的一个例子。这张图片是由Lytro社区成员Hanlin捕获的。点击背景中的埃菲尔铁塔将它带入焦点。单击前台中的模型再次将焦点交换回来。

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作者注意

当我第一次听说Lytro相机时,我很惊讶。我习惯了相对静止的照片。我很熟悉在数码摄影世界中做小的编辑和调整设置,但你会遇到一些我认为你无法绕过的困难限制。Lytro相机让我看到了其他可能性。我甚至在2012年春天的一次新闻发布会上玩了一把。可悲的是,在我跑出去之前,他们让我把它还给他们,以一种可怕的照相方式拍照。

相关文章

来源

  • 阿德森,爱德华H.和卑尔根,詹姆斯·兰德“的全能函数和早期愿景的要素”。视觉处理的计算模型。MIT Press。1991.第3-20页。
  • Lytro的支持/知识库。(2012年7月22日)http://support.lytro.com/categories /20018873-知识库
  • NG,Ren。“数字野外摄影。”论文。斯坦福大学。2006年7月。(2012年7月22日)http://www.lytro.com/renng -Thess.pdf

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