Jednostavne leće koje proizvode bolji kvalitet slike, obećanje istraživača

Istraživači proizvode algoritam za poboljšanje kvaliteta slike

Grupa istraživača sa Univerziteta Britanske Kolumbije i Univerziteta Siegen došla je sa nizom računarskih tehnika fotografije koje mogu dramatično poboljšati kvalitet slike slika snimljenih DSLR fotoaparatima opremljenim jednostavnim, jednoelementnim sočivima.

Istraživači obećavaju bolji kvalitet slike pomoću jednostavnih sočiva, lijevo je original, a desno ispravljeni uzorak slike.

Zamjena složenog sočiva kamere jednostavnijim alternativama

Objektiv za moderne fotoaparate vrlo je složen uređaj: kako svaki stakleni element unosi vlastite aberacije i izobličenja slike, proizvođači moraju staviti više staklenih elemenata, različitih oblika i veličina, u svrhu međusobnog poništavanja aberacija . Kao rezultat, kvalitetna leća može imati do preko 20 elemenata, što ima direktne posljedice na cijenu i težinu.

U papir stvorena za prestižnu SIGGRAPH konferenciju, grupa kanadskih i njemačkih istraživača dolazi s alternativnim pristupom. Umjesto složenih sočiva današnjice, vraćaju se osnovama i koriste vrlo jednostavne i jeftine leće, kao što se koristilo u stara vremena, a zatim pribjegavaju nekim pametnim algoritmima za poboljšanje rezultirajuće slike u naknadnoj obradi. Algoritmi nisu magija, već teška matematika i srž ovog rada.

Jednostavne leće daju bolji kvalitet slike koristeći algoritme

U svrhu istraživanja koristili su suvremeni digitalni SLR fotoaparat sa samo pojedinačno izrađenim elementima sočiva kao što su plano-konveksne ili bikonveksne leće i akromatskim dubletima. Rezultat je bio kvalitet slike uporediv s onim komercijalnih point-and-shoot kamera za otvore blende oko f / 4.5, ali s pogoršanjem kvaliteta za veće otvore blende od f / 2 i šire. Iako pojedinačni elementi sočiva neće zamijeniti vrhunske leće, upotreba takvih tehnika može doprinijeti pojednostavljenju konstrukcije sočiva, a time i smanjenju cijene i težine.

Testirano na komercijalnim sočivima poput Canon-a 28–105 mm, upotrebom ove metode i dalje se može poboljšati rezultirana slika, tako da algoritmi mogu imati opću upotrebu, a ne da budu vezani isključivo za pojedinačne elemente sočiva.

Pred istraživačima je još dug put da poboljšaju sočiva

Treba obaviti dalji posao; trenutno istraživači dekonvolviraju slike pomoću funkcija širenja tačaka (PSF) kalibriranih za jednu dubinu scene. To se može poboljšati izvođenjem dekonvolucije PSF-ovima za različite dubine slike i talasne dužine. Takva optimizacija može se izvršiti poznavanjem parametara optičkog sistema. Puno je prostora za poboljšanja i napokon možemo imati jednostavne sočiva koja proizvode bolji kvalitet slike.

Ako ste zainteresirani za fine detalje i prateću matematiku, čitav rad je dostupan za čitanje.