Lihtsad läätsed, mis tagavad parema pildikvaliteedi, lubasid teadlased

Teadlased toodavad pildikvaliteedi parandamiseks algoritmi

Briti Columbia ülikooli ja Siegeni ülikooli teadlaste rühm kaasas arvukate fotograafiatehnikate komplekti, mis on võimeline dramaatiliselt parandama lihtsate, ühe elemendiga objektiividega varustatud DSLR-kaameratega tehtud piltide kvaliteeti.

Teadlased lubavad lihtsate läätsede abil paremat pildikvaliteeti, vasakul on originaal ja paremal parandatud pildinäide.

Kompleksse kaameraobjektiivi asendamine lihtsamate alternatiividega

Kaasaegsete kaamerate objektiiv on väga keeruline seade: kuna iga klaaselement toob sisse oma pildi kõrvalekalded ja moonutused, peavad tootjad üksteise aberratsioonide tühistamiseks panema mitu erineva kuju ja suurusega klaaselementi. . Seetõttu võib hea kvaliteediga objektiivil olla kuni 20 elementi, millel on otsesed tagajärjed selle hinnale ja kaalule.

Aastal paber maineka konverentsi SIGGRAPH jaoks tehtud grupp Kanada ja Saksamaa teadlasi pakub alternatiivset lähenemist. Tänapäevaste keerukate läätsede asemel pöörduvad nad tagasi põhitõdede juurde ja kasutavad väga lihtsat ja odavat objektiivi, nagu seda vanasti kasutati, ning seejärel kasutasid saadud nutika pildi parandamiseks järeltöötluses mõnda nutikat algoritmi. Algoritmid pole maagia, vaid kõva matemaatika ja selle artikli tuum.

Algoritmide abil parema pildikvaliteediga lihtsad objektiivid

Uuringu eesmärgil kasutasid nad kaasaegset digitaalset peegelkaamerat, millel olid ainult eritellimusel valmistatud üksikobjektiivi elemendid, näiteks tasapinnalised kumerad või kaksikkumerad läätsed ja akromaatilised dublettid. Tulemuseks oli pildikvaliteet, mis on võrreldav kaubanduslike fotoaparaatide omaga f / 4.5 avade korral, kuid kvaliteedi halvenemine suuremate f / 2 avade korral ja kaugemalgi. Kuigi ühe objektiiviga elemendid ei asenda tippklassi objektiivi, võib selliste tehnikate kasutamine aidata kaasa läätse ehituse lihtsustamisele ning seega ka hinna ja kaalu langusele.

Selle meetodi abil testitud kaubandusliku objektiiviga, nagu Canon 28–105 mm, saab tulemust pilti siiski paremaks muuta, nii et algoritme saab kasutada üldotstarbeliselt, mitte olla seotud ainult ühe objektiiviga elementidega.

Objektiivi täiustamiseks on teadlastel veel pikk tee ees

Tuleb veel tööd teha; praegu on teadlased piltide lahutamine punktide hajutamise funktsioonidega (PSF), mis on kalibreeritud ühe stseeni sügavuse jaoks. Seda saab parandada, tehes PSV-de abil dekonvolutsiooni erinevale pildi sügavusele ja lainepikkusele. Sellist optimeerimist saab teha optilise süsteemi parameetreid teades. Arenguruumi on palju ja lõpuks võivad meil olla lihtsad läätsed, mis tagavad parema pildikvaliteedi.

Kui olete huvitatud üksikasjadest ja kaasnevast matemaatikast, kogu paber on lugemiseks saadaval.