צילום שדה קל: מה זה ואיך זה עובד?

צילומי שדה קלים קיימים זמן רב. מכשיר שדה האור האנלוגי הראשון הומצא בשנת 1908 על ידי גבריאל ליפמן שזכה בסופו של דבר בפרס נובל על עבודתו בצילום צבעים.

צילום שדה קליל הוא מרתק מכיוון שהוא מאפשר להזיז את מישור המיקוד של תמונה לאחר שכבר צולמה תמונה, דבר שאי אפשר בצילום רגיל.

אז איך פועלים צילומי שדה קלים? מאמר זה ילמד אותך כל מה שאתה צריך לדעת.

מהו צילום שדה קל?

צילום רגיל עובד דומה מאוד לעין האנושית. אתה מתמקד במצלמה והחיישן מצלם תמונה דו ממדית של חלל תלת מימדי, כאשר "פרוסה" של החלל הזה נמצאת בפוקוס. כל מה שמול או מאחורי האזור הממוקד מטושטש וממוקד. הסיבה לכך היא שחיישן רגיל לוכד מידע רק לגבי עוצמת האור.

שדה האור מתייחס למכלול כל קרני האור (כל פוטון) בסצנה. קרני האור המרכיבות את שדה האור מוגדרות על ידי הפונקציה הפלנואפטית (זו הסיבה שמצלמות שדה האור נקראות גם מצלמות פלנופטיות). הפונקציה הפלנופטית מתארת ​​קרן אור בחמישה ממדים: הקואורדינטות שלה במרחב תלת ממדי (X, Y, `) וכיוונה במרחב דו-ממדי (שתי זוויות).

צילום שדה אור לוכד מידע משדה האור בסצנה מסוימת, כולל הן את עוצמת האור והן את כיוון קרני האור (על פי הפלנופטיקה פוּנקצִיָה).

צילום שדה אור שונה מאוד מצילום קונבנציונאלי. זה מאפשר לך לצלם תמונה תלת ממדית ולבחור היכן יהיה המוקד לאחר מעשה. באמצעות חיישנים מרובים ניתן ללכוד גם את האור הנכנס וגם את כיוון קרני האור.

איך עובד צילום שדה קל?

כאמור, מצלמת שדה אור לוכדת את כל המידע אודות שדה האור מול המצלמה. מידע זה כולל את עוצמת האור, צבעו וכיוונו. מסיבה זו, ניתן לקבוע מתמטית מאיפה נובעת כל קרן אור לפני שהגיעה לחיישן. משמעות הדבר היא שניתן לבנות מודל תלת מימדי של הסצנה.

ישנן מספר טכניקות ללכידת שדה קל, למשל:

• שימוש במצלמה אחת כדי ללכוד מידע על סצנה מכמה זוויות. שיטה זו מייצרת מבחר של תמונות רבות.
• מערכי מצלמות מרובות. אלה כוללים בדרך כלל עשרות חיישנים במערך רחב שכל אחד מהם לוכד מידע אודות סצנה מזווית שונה במקצת. שיטה זו גם מייצרת תמונות רבות בבת אחת.
• מערכי מיקרולנס. בעל מערך של מאות מיקרו עדשות מול חיישן מצלמה דיגיטלית אחת מאפשר ללכוד מידע על שדות אור. זה מייצר תמונה המורכבת ממאות תמונות משנה.

כל תמונה או תמונת משנה שונה על ידי לכידת קרני אור שמקורן במקומות מעט שונים בחלל. מכיוון שכל פיקסל יציג לכן סצנה שונה במקצת, מידע על זווית קרן האור נרשם. זה מאפשר לחשב את המרחק של כל אובייקט מהמצלמה ומיקומו בסצנה ובסופו של דבר לפתח מודל תלת ממדי של הסצנה.

יישומים של צילום שדה קל

ישנם צילומים שונים לצילום שדה קל שיכולים להיות שימושיים להפליא. מכיוון שכל המידע אודות שדה האור של סצנה מתועד, ניתן לעבד תמונות שדה אור בדרכים רבות שאינן אפשריות בצילום רגיל.

מוקד מותאם אישית

המאפיין הידוע ביותר של צילום שדה אור הוא היכולת לשנות את נקודת המיקוד לאחר צילום התמונה. הסיבה לכך היא שהמידע שנתפס על ידי המצלמה כולל מיקוד בכל משמעות מרחק שעם תוכנה מתוחכמת אפשר לבחור כל מרחק שיהיה מוקד השטח סְצֵינָה.

עומק שדה משתנה

באופן דומה למיקוד, בגלל אופי המידע שנרשם, ניתן לעבד תמונות עם "צמצם סינתטי". צמצם הוא קוטר הפתח בעדשה קובע את עומק השדה (עד כמה החזית והרקע מחוץ למיקוד) בתמונה.

קָשׁוּר: מדוע ה- F-Stop חשוב בצילום

מכיוון שתמונת שדה אור כוללת מידע בכל מרחק מיקוד אפשרי, אפשר ליצור תמונות בעלות עומק השדה הקטן ביותר האפשרי (רק קטע קטן מאוד נמצא בפוקוס). אפשר גם ליצור תמונה עם עומק שדה אינסופי שבו כל מה שבתמונה נמצא בפוקוס.

אפקט פרלקס

תלוי באופן שבו שדה האור נלכד, ניתן לייצר זוויות תצוגה שונות מעט של הסצנה. זה תלוי בקוטר או ברוחב המערכת המשמשת לצילום התמונה. ככל שמערכת העדשות רחבה יותר כך האור נלכד יותר מזוויות רחבות יותר.

ברגע שצולמה התמונה, אפשר לשנות את נקודת המבט של התמונה בכמות קטנה כאילו אתה מסובב את הראש בסצנה בפועל. זה ידוע כאפקט פרלקסה. באמצעות אפקט פרלקסה, ניתן גם לשחזר תמונה תלת ממדית.

חישוב מרחקים

תלוי ברגישותה של מערכת צילום שדה האור, ובאיזו מידה המאפיינים האופטיים שלה ידועים, ניתן לחשב את המרחק מהעדשה לאובייקטים בסצנה. יישום עיקרי אחד לכך יהיה במיקרוסקופ, שם כדאי למדוד במדויק את גודל הדגימות הסינתטיות או הביולוגיות.

שנה את תנאי התאורה

מכיוון שכל כך הרבה מידע על עומק הסצנה נרשם בצילומי שדה קלים, אפשר בעזרת תוכנה לאחר עיבוד לשחזר במדויק את התאורה בסצנה. מכיוון שהתוכנה יודעת את המיקומים היחסיים של כל האובייקטים בתמונה, היא יכולה לחשב בצורה משכנעת היכן ייפלו הצללים.

מציאות מדומה

צילום שדה קליל עשוי לשנות יצירה קולנועית ו- VR לנצח. הסיבה לכך היא שניתן להשתמש בצילומי שדה קל ליצירת VR אמיתי. גוגל פיתחה דוגמאות בנושא שניתן לצפות בהן קִיטוֹר.

באמצעות מערך מצלמות מסתובב של 16 GoPros הם צילמו אלפי תמונות שתיעדו את כל המידע על שדות האור בחלל תלת ממדי. אז הם הצליחו ליצור חווית מציאות מדומה בתלת מימד, שש מעלות חופש.

האם מצלמות שדה קלות הן העתיד של הצילום?

בשנת 2012, מצלמת השדה הקלה הראשונה בשוק הצרכני הייתה שוחרר על ידי חברת ליטרו. למצלמה זו היה רזולוציה של מגה פיקסל אחד עם צמצם קבוע של F / 2 ונמכרה במחיר של בין $ 400 ל- $ 500. מאז, מעט מאוד מצלמות שדה אור ממוקדות לצרכנים יצאו לשוק.

היעדר הרזולוציה ואיכות התמונה גרמו לכך שמצלמות שדה קלות פשוט לא המריאו בשוק הצרכני כפי שעשו DSLR. למעשה, רבים מהשימושים בטכנולוגיית שדה אור נותרים בפיתוח.

אבל, יש סיבה שגוגל (וכעת אפל) משקיעות בטכנולוגיה זו, והשימוש בה ביצירת חוויות משתמש תלת מימד עבור VR הוא רק דוגמה אחת!

בפייסבוק יש עכשיו 10,000 אנשים שעובדים במכשירי AR / VR

במטרה להפחית את התלות שלה באפל ובגוגל, פייסבוק עוברת הכל על Oculus.

קרא הבא

על הסופר