Hogyan tervezi Light a DSLR-t a zsebébe tenni

Képzelje el, hogy a több ezer dolláros DSLR fényképezőgép minden képessége a zsebében van - talán még az okostelefonja részeként is. Ez a startup Light innovatív tömbkamera-architektúrájának ígérete. A számítástechnikai kép varázslatának és az optikai, szenzoros és mechanikus tervezés ügyes kombinációjának köszönhetően a Light úgy véli, hogy jövőre egy 52MP-es ekvivalens kamerát képes elhelyezni egy olyan vastag készülékben, mint egy tokos okostelefon - alacsony zajszint mellett, magas minőségi képkimenet, és még nagyítási lehetőség is. Amikor először lefedtük őket két héttel ezelőtti bejelentés, nehéz volt átvilágítani a lehetőségeket. Azóta egy reggelet töltöttem az alapító csapattal, és főleg Rajiv Laoia CTO-val, és sokkal mélyebb merülést tudok nyújtani abban, amit a Light tervez, és miért gondolja, hogy ez sikerülhet ott, ahol mások még nem.

A Light kamera modulja: Áttekintés

A Light egy kisebb kamerák sorozatát tervezi használni - nagyon hasonlítanak azokhoz, amelyeket ma egy okostelefonon találna - egy nagyobb kamera utánzásához. Az egyes kamerák pontos összehangolásával és kalibrálásával a belőlük származó képek egyesíthetők egyetlen, nagyon jó minőségű kép készítéséhez. Azáltal, hogy egyes kamerák széles látószögű, mások teleobjektívvel rendelkeznek, optikai zoom lehetőség is lehetséges. Azáltal, hogy a teleobjektíveket oldalukra helyezi, a modul közel olyan vékony maradhat, mint egy tipikus okostelefon-kameramodul. Végül azáltal, hogy működtető által működtetett tükrök vannak a teleobjektíveken, a nagylátószögű keret különböző részeire irányíthatók, hogy fokozzák a középső fókusztávolságon belüli zoomolási képességet. Mindez rengeteg komoly utólagos számításon alapszik, de mivel a modul kialakítása hagyományos kameraszenzorokat tartalmaz, egy tipikus minőségű kép azonnal elérhető. Most, hogy ez elmaradt, vessünk egy mélyebb pillantást a technológiára.

A lehetetlen legyőzése: Alacsony zajszint kis érzékelőkkel

Ha szinte bárkit megkérdez, aki a fényképezéssel foglalkozik, elmagyarázza, hogy a nagy érzékelős kamerák nagy előnye a nagy pixel, ami viszont alacsonyabb zajszintű képeket eredményez. Ez azért igaz, mert minden pixel (vagy helyesebben szólva, a fotóhely) lényegében egy kút, amely fotonokat rögzít a kamera expozíciója alatt. A fény természetéből adódóan nem minden foton megy pontosan oda, ahova szerinted kellene, ezért egy bizonyos szám rossz kútba tekeredik. Minél nagyobbak a kutak, annál jobb az arány a fotonok között, amelyekhez tartoznak (jel), és azokhoz, amelyek eltévedtek (zaj). Az okostelefon kamerák szinte lehetetlenül kis pixelmérettel rendelkeznek, alig 1 mikron feletti oldalon. Összehasonlításképpen, a zászlóshajó teljes képkockás DSLR képpontjai 6 vagy 8 mikron nagyságúak lehetnek az oldalán - ami pixelenként a fénygyűjtő kapacitás 50-szeresét adja.



Hátulról nézve a Light modul rugalmas vezetékekből áll, amelyek sok kicsi kamerából származnak, merev alvázra szerelve

Hátulról nézve a Light modul rugalmas vezetékekből áll, amelyek sok kicsi kamerából származnak, merev alvázra szerelve

A Light vezérigazgatója, Rajiv Laroia elmagyarázza, hogy azzal, hogy a tíz vagy több kicsi szenzort egyetlen, nagy szenzor darabjaként kezeli, a Light kameramodulja összeadhatja az összes fotont, amely az egyes szenzorokban egy adott helyre eljut, hogy utánozza a nagyobb fotohelyeket. A jelek összeadásával jelentősen megnő a jel és a zaj aránya. Mint a Light számos nehéz problémamegoldásánál, ennek a stratégiának is teljesen értelme van, de amíg a Light nem mutatja, hogy kellően pontos illesztést tud elérni egy gyártási modulban, és hogy a tervezésében szereplő egyéb tényezők nem növelik a zajt, addig muszáj lesz várj és láss.

A fény tömb kamerájának titka

A Light nem az első vállalat, amely megpróbálja kicserélni az okostelefon kamerákat egy kis érzékelővel. Legfőképpen: A Pelican Imaging már működik több évig tömb alapú kameramodulokon. A piaci elfogadottság késik, mivel a feldolgozási teljesítmény szükséges a végső kép elkészítéséhez a több monokróm érzékelőből. Ugyanez a kérdés akadályozta az alternatív kamerarendszer-újítók, Foveon és Lytro. Ami megkönnyíti a Light architektúráját és potenciálisan hatalmas előnyt jelent számukra, az az, hogy az általa használt kisméretű kamerák többsége vagy egésze tökéletesen használható hagyományos képet készít. Ez azt jelenti, hogy az LCD előnézet egyszerűen, valós időben megjeleníthető további feldolgozás nélkül, és hogy a webminőségű képek és videók azonnal elérhetők. A kiváló minőségű képek készítését el lehet halasztani, amíg rendelkezésre áll az idő és a fali energia, vagy akár a felhőre is átruházhatók.

A Pelicanhoz hasonlóan a Light is lelkes a különböző típusú érzékelők fésülésének kreatív lehetőségeiről az egyes képalkotó problémák megoldása érdekében. Az egyik lehetőség az alacsony fényérzékenységű „fehér” érzékelők és a színes érzékelők kombinálása, valamint a különböző fényképezőgépek eltérő megvilágítással történő javítása a nagydinamikus tartományú képalkotás javításához. E megközelítések mindegyike csökkenti a rendelkezésre álló hagyományos képek számát, így azt gondolom, hogy a Light kezdeti modultervei meglehetősen konzervatívak lesznek, megtakarítva a kísérleteket későbbre.

A zoom objektív utánzásának okos módja

A fény egy nagyon okos módszerrel is előállította a zoomolási képességet, rögzített gyújtótávolságú (elsődleges) lencsék felhasználásával. A tömbök széles látószögű és teleobjektíveket is tartalmaznak (első okostelefon méretű moduljában 35 és 70 mm-es objektíveket terveznek), átfedésben. A teleobjektívek oldalra vannak szerelve a modulban, hogy a lehető legkisebb vastagságot biztosítsák, és lehetővé teszi egy kis tükör létrehozását, amely segítségével a teleobjektíveket a nagylátószögű nézet különböző részeire irányíthatják.

A fény átfedő látómezőket használ az egylencsés optikai zoom emulálására

A fény átfedő látómezőket használ az egylencsés optikai zoom emulálására. A tükrök mozgatják a több 70 mm-es objektívet, hogy átfedő látómezőt teremtsenek, és így 35–70 mm közötti hatékony gyújtótávolságot biztosítsanak. A 35 mm-es objektívek széles látómezőt biztosítanak a teleobjektumok igazításához.

Így például egy 70 mm-es kép elkészítéséhez mind a négy teleobjektív a nagylátószögű kép közepére irányul, négy 70 mm-es igazított képet biztosítva. Közepes gyújtótávolság esetén, például 50 mm, a tükrök a teleobjektíveket körülbelül félig „kifelé” mozgatnák a nagylátószögű látómező pereme felé - amint ezt a fenti ábrán kissé durván megrajzoltam. Ez a konfiguráció hibrid képet eredményez, minden területen a teleobjektív és a nagylátószögű lencsék képeinek valamilyen kombinációja található. A nagylátószögű képek háttérképet nyújtanak a teleobjektumok igazításához. Nem meglepő, hogy a Light nem az egyetlen cég, amelynek célja az okostelefonok zoomolása. Egy másik startup, a Dynaoptics azt tervezi, hogy kiegészíti ezt a képességet úgy, hogy egy apró zoomlencsét helyez az oldalára, és megváltoztatja a zoomoláshoz szükséges mechanizmust, hogy az elég kicsi legyen ahhoz, hogy egy okostelefon vastagságában éljen.

A Dynaoptics más megközelítést alkalmaz az okostelefonok zoomolásához, mivel újragondolja a zoom mechanizmusának mechanikáját és az objektívet az oldalára fekteti.Itt is nyilvánvaló, hogy a Light elvégezte a házi feladatát, és okos megoldással állt elő. A gyakorlatban azonban a Lightnak le kell küzdenie azokat a technikai kérdéseket, amelyek megnehezíthetik a tökéletes összehangolást. Például az okostelefon-képalkotók szinte mind a redőnyöket használják (ahol a teljes kép nincs egyszerre kitéve). A redőnyökkel készített több kép egyesítése további kihívásokat jelent. Ezenkívül minden okostelefon lencséje kissé eltérõ fizikai tulajdonságokkal rendelkezik, ami azt jelenti, hogy mindegyiknek kissé eltérõ színárnyalati hibái lehetnek. Ezt ki lehet igazítani, de általában a képek nem kerülnek egymás végéig, és össze vannak építve a Fény tervezésével, így a Light alkalmazása a határokig fogja szorítani az igazítási és kalibrálási technológiát.

A DARPA elvégezte az egyiket, de sokkal többe került

ARGUS-IS, Quantico, Virginia felmérése

ARGUS-IS, Quantico, Virginia felmérése. Kattintson egy sokkal nagyobb verzió megtekintéséhez.

Az új ötlet, hogy számos okostelefonos kamerát szuper kamerává egyesítenek, nem új keletű. A DARPA 368 5MP-s okostelefon kamerából épített fel egy térfigyelő kamerát, amely képes lefedni egy 4 mérföldes területet, ugyanakkor képes kiszedni olyan kicsi tárgyakat, mint egy madár repülés közben. Az ARGUS-IS, teljes felbontása 1,8 gigapixel, úgy tervezték, hogy helikopter alatt szállítsák. Amint a Light moduljai piacra kerülnek, érdekes lesz megnézni, hogy a moduljaiból felépített hasonló nagyszabású projekt mit tehet. Laoia elmagyarázta nekem, hogy az ilyen megoldások egyik oka annak, hogy a mobil eszközökben használt kicsi, műanyag lencsék szinte önkényes formákba formálhatók, így alacsony torzítású lencsét lehet létrehozni, sokkal kevesebbel, mint amennyit meg lehet tenni a DSLR objektív nagy üvegkomponenseivel. Ez minden bizonnyal ellentétes azzal a hagyományos bölcsességgel, miszerint az okostelefon lencséje alacsonyabb rendű, mint a nagyobb unokatestvéreké, de kollégám és Harlyn Baker fényképezőgép-tömb guru megerősítette, hogy nem kell.

Szóval mi van, ha ledobom a telefonom?

Amint azt a 3D kamerák gyártói megtudták, a használható kép létrehozásához elengedhetetlen a több képalkotó pontos beállítása. A Light ezt a kérdést kissé leegyszerűsíti azzal, hogy csak az elsődleges objektíveket használja, így nem kell szinkronban tartania a zoomokat, de jó néhány modullal rendelkezik, amelyek ellenőrzés alatt tarthatók. Gyárilag a Light modulokat kalibrálni kell, egy meglehetősen szokásos kockás-minta igazítási eljárással. A modulokat úgy tervezték, hogy észleljék, amikor újrakalibrálásra van szükségük, hogy a felhasználó át tudja vezetni a folyamatot. Ez nem bonyolultabb, mint a mikrofókusz beállításának beállítása egy csúcskategóriás DSLR-re, így a komoly lövöldözők számára kis árat kell fizetni. Az újrakalibrálás szükségességének minimalizálása érdekében a Light merev fémlemezre szereli kameráit.

Szuper telefon vagy szuper kamera?

A Light elképzelése az okostelefon hátulján található kis kamerák tömbje, amelyek egy nagy felbontású képet készítenekA Light termékstratégiájával egyértelműen a csúcskategóriás okostelefonok piacát célozza meg. Bejelentette, hogy a gyártó óriás Foxconn egyes csúcskategóriás okostelefonjaiban fogja használni a kameramodult. A csapat meggyőző esetet vet fel, miszerint az okostelefon-társaságoknál már nincsenek megkülönböztetési lehetőségek a csúcskategóriában, így 60–80 dollár hozzáadása a telefon költségéhez (ami körülbelül 150–200 dollárt jelent az árhoz) teljesen elfogadható. A Qualcomm ügyvezető elnöke, Paul Jacobs az igazgatóság tagja és befektető, így a vállalatnak egyértelműen vannak támogatói az ipar ellátási láncának megfelelő helyein, hogy valósággá válhassanak az okostelefonok kamerájának alkalmazása.

Fotográfusként azonban valójában arra vágyom, hogy a nem telefonos gyártók kezdjenek-e érdeklődni. A point-and-shoot piac továbbra is tankol, és a DSLR és a tükör nélküli piacok minden bizonnyal nem járnak ilyen jól. De még mindig több mint 100 millió eladott kamerát képviselnek évente. Mi lenne, ha valaki építene egy fényképezőgépet, amely 400 dollárért kelt el, és pótolhat egy 2000 dolláros DSLR-t és 1000 dolláros objektívet, de elfér a zsebében? Lehet valódi kameravezérlés (valami okostelefon nem), jack távoli mikrofonhoz, szép vaku és elektronikus kereső. A fénynek még egy kissé nagyobb prototípusa is van, amely 150 mm-re képes nagyítani, ez elegendő a legtöbb fényképezési igényhez. A nagyobb érzékelőkhöz tartozó mélységélesség-effektusok és a bokeh előállítása kihívást jelent, de a Light azt állítja, hogy van módja ennek kezelésére is. Más szóval, csodálatos fényképezőgép lehet a komoly fotósok számára, nemcsak a csúcskategóriás telefon egyik funkciója. Akárhogy is, alig várom, hogy kapjak egy Light-kompatibilis eszközt, amellyel forgatni tudnék, amikor 2016-ban elkezdik szállítani a modulokat.

Copyright © Minden Jog Fenntartva | 2007es.com