Przeskocz do treści

Delta mi!

Aktualności (nie tylko) fizyczne

Przydatność poruszonych zdjęć

Piotr Zalewski

o artykule ...

  • Publikacja w Delcie: listopad 2015
  • Publikacja elektroniczna: 01-11-2015

Obecnie prawie każdy ma aparat fotograficzny, np. w smartfonie. Poruszonymi zdjęciami mało kto się przejmuje, bo przecież można zrobić następne albo zrezygnować po sprawdzeniu, że nie da się uzyskać zadowalającego wyniku. Zapominamy (lub w ogóle nie mamy takich doświadczeń), jak to było (raptem dekadę, dwie temu), gdy zdjęć można było zrobić tylko 36 (bez zmiany kliszy), a wynik obejrzeć po wywołaniu (ciekawe, ilu naszych Czytelników nigdy z tego procesu nie korzystało lub nawet nie wie, co ten termin oznacza).

Również wtedy większość zdjęć była robiona przy dobrym oświetleniu, przy którym problem występował rzadko. Wielu z nas dobrze jednak pamięta TE świetne zdjęcia, które, niestety, wyszły poruszone.

Mogło się również zdarzyć, że zdjęcia były nieostre. Obecnie większość aparatów (poza co najmniej półprofesjonalnymi lub zabytkowymi) wykorzystuje autofokus, co niekoniecznie daje dobre efekty, bo ostrość może się nastawić nie na to, na co chcemy.

Oprócz układów automatycznie nastawianej ostrości w aparatach (niekoniecznie tych w smartfonach) montuje się układy stabilizujące obraz, które mają zapobiegać poruszeniu zdjęć. Czy i na ile to się udaje, to osobna sprawa. Można jednak zapytać, jak takie układy działają - umożliwiają one ruch soczewki lub matrycy, który kompensuje drganie ręki (efektywność tych rozwiązań jest silnie zależna od amplitudy takich drgań).

Z drugiej strony, między innymi w ramach "kreowania potrzeb konsumenta", trwają prace nad możliwością wykonywania zdjęć trójwymiarowych. Sposobów, jak to można by było zrobić, wymyślono wiele, ale sukcesem komercyjnym mógłby być aparat, który bez jakiejkolwiek zmiany sprzętowej byłby w stanie takie zdjęcia robić. Dotychczasowe pomysły, polegające na wykorzystaniu tylko jednego obiektywu, wiązały się z pewnymi modyfikacjami (np. maski w płaszczyźnie ogniskowej) obniżającymi jakość zwykłego zdjęcia.

W pracy [1] autorzy proponują (i testują) rozwiązanie, które mogłoby znaleźć zastosowanie w aparatach z autofokusem i mechanicznym stabilizatorem obrazu.

Dość prosto można zrozumieć o co chodzi bez analizy równań opisujących zjawisko. Widzimy trójwymiarowo, bo każde z naszych oczu rejestruje wzajemnie przesunięte obrazy, a mózg nauczył się je łączyć. Gdy zamkniemy jedno oko, to obraz traci głębię (należy wziąć pod uwagę, że mózg ma pamięć - należy ją świadomie wyzerować). Wystarczy jednak zacząć ruszać głową, wykonując ruchy o amplitudzie rzędu rozstawu oczu, żeby wrażenie trójwymiarowości, przynajmniej częściowo, powróciło (zawdzięczamy to temu, że interpretacji takich sygnałów nasz mózg się też nauczył). Jeżeli świadomie obserwujemy, co widzimy jednym, poruszanym wraz z głową, okiem, to zauważamy, jak bliższy plan przesuwa się przeciwnie, a dalszy (pozornie) zgodnie z kierunkiem ruchu głowy (widzimy względny ruch planów).

W analogiczny sposób można odtworzyć trójwymiarową scenę, odwikłując kilka obrazów zarejestrowanych przy znanych przesunięciach w trzech kierunkach. Do takiego przesuwania można wykorzystać układ stabilizujący obraz i autofokus. Trzeba tylko przeprogramować elektroniczny mózg aparatu.

W ten sposób sprzętowe rozwiązanie problemu poruszonych zdjęć może, przy okazji (i opcjonalnie) dodać głębi naszym zdjęciom.


Źródło

P. Llull, Xin Yuan, L. Carin oraz D.J. Brady, Image translation for single-shot focal tomography, Optica, 2 (vol. 9) 2015 str. 822.