Нова технологія дозволяє отримати тривимірні зображення з допомогою одного єдиного об'єктива
Група дослідників з Гарвардської Школи технічних і прикладних наук (Harvard School of Engineering and Applied Sciences, SEAS) розробила перспективний спосіб створення тривимірних зображень за допомогою нерухомої камери або мікроскопа з одним єдиним об'єктивом. Ця технологія реалізує те, що було досягнуто з допомогою досить дорогих апаратних засобів тільки за рахунок роботи спеціалізованого програмного забезпечення, алгоритми якого використовують декілька математичних моделей для відновлення інформації про глибині кожної точки зображення. Така технологія може стати вельми затребуваною в широкому колі областей, починаючи від споживчих тривимірних камер і закінчуючи різним науковим обладнанням, що дозволяє вченим вивчати різні об'єкти у великих деталях і подробицях.
В даний час створення тривимірних зображень вимагає використання спеціальної техніки. Серійні камери, такі, як Fujifilm W3, та інші стереоскопічні пристрої використовують два об'єктива, знімають зображення з різних точок зору. А такі камери, як Lytro, використовують матриці мікролінз і абсорбуючі маски для визначення кута, під яким світло падає на повехності датчика камери. Використовуючи таку інформацію, що камера може змінити фокус і перспективу зображення вже після того, як знімок був знятий.
Технологія, розроблена Кеннетом Крозиром (Kenneth Crozier) та Ентоні Ортом (Anthony Orth), дозволяє домогтися описаних вище ефектів тільки за рахунок використання складної математичної обробки зображення. Їх алгоритм створює тривимірний знімок, використовуючи два знімки, зроблені нерухомою камерою. Тільки от фокус цих двох знімків злегка розрізняється.
Наші очі відчувають глибину за допомогою ефекту бінокулярного паралакса при розгляді нерухомого предмета, або через ефект паралакса руху, заснований на зміні перспективи. Створення тривимірного зображення з допомогою нерухомої камери з одним об'єктивом є складним завданням через те, що в цьому разі не можна використовувати ні бінокулярний паралакс, ні паралакс руху. Це походить на спробу судити про глибину об'єкта, розглядаючи його одним оком і не рухаючи головою. Але, якщо б мозок міг зробити якусь обробку зображення одного очі, то людина могла б побачити тривимірну картинку.
Робота, виконана дослідниками з SEAS, полягала в створенні математичної моделі, яка, використовуючи незначні відмінності між двома зображеннями з різним фокусною відстанню, обчислює кут, під яким світло потрапляє в об'єктив камери або мікроскопа. І, в результаті роботи математичної моделі, два зображення "зшиваються" в одне, але містить інформацію про глибину кожного пікселя, тобто в тривимірне зображення.
Дослідники назвали розроблену ними технологію "моментальна світло-польова зйомка". Але, на жаль, така технологія буде працювати не з усіма камерами, апертура камери повинна бути достатньо широкою, щоб впустити всередину камери світло, що падає під безліччю різних кутів. Камери смартфонів, планшетних комп'ютерів і однолинзовые побутові камери є надто малими, а SLR-камери з об'єктивом, діаметрів 50 мм, і мікроскопи з ширококутними об'єктивами вже прекрасно справляються із завданням створення тривимірного зображення.