Des objectifs simples produisant une meilleure qualité d'image, une promesse des chercheurs

Les chercheurs produisent un algorithme pour améliorer la qualité d'image

Un groupe de chercheurs de l'Université de la Colombie-Britannique et de l'Université de Siegen est venu avec un ensemble de techniques de photographie numérique capables d'améliorer considérablement la qualité d'image des photos prises avec des appareils photo reflex numériques équipés d'objectifs simples à élément unique.

Les chercheurs promettent une meilleure qualité d'image en utilisant des objectifs simples, à gauche l'original et à droite un échantillon d'image corrigé.

Remplacement de l'objectif de caméra complexe par des alternatives plus simples

Un objectif pour les appareils photo modernes est un dispositif très complexe: comme chaque élément en verre introduit ses propres aberrations et distorsions d'image, les fabricants doivent placer plusieurs éléments en verre, de différentes formes et tailles, dans le but d'annuler les aberrations les uns des autres. . En conséquence, un objectif de bonne qualité peut avoir jusqu'à plus de 20 éléments, avec des conséquences directes sur son prix et son poids.

Dans un papier fait pour la prestigieuse conférence SIGGRAPH, un groupe de chercheurs canadiens et allemands propose une approche alternative. Au lieu des objectifs complexes d'aujourd'hui, ils reviennent à l'essentiel et utilisent un objectif très simple et peu coûteux, comme il était utilisé dans l'ancien temps, puis recourent à des algorithmes intelligents pour améliorer l'image résultante en post-traitement. Les algorithmes ne sont pas magiques, mais mathématiques difficiles et le cœur de cet article.

Objectifs simples produisant une meilleure qualité d'image en utilisant les algorithmes

Pour les besoins de la recherche, ils ont utilisé un appareil photo reflex numérique contemporain avec uniquement des éléments à objectif unique sur mesure tels que des objectifs plano-convexes ou biconvexes et des doublets achromatiques. Le résultat était une qualité d'image comparable à celle des appareils photo point-and-shoot commerciaux pour des ouvertures autour de f / 4.5, mais avec une dégradation de la qualité pour des ouvertures plus grandes de f / 2 et au-delà. Bien que les lentilles simples ne remplacent pas une lentille haut de gamme, l'utilisation de telles techniques peut contribuer à la simplification de la construction de la lentille et, par conséquent, à une diminution du prix et du poids.

Testé sur un objectif commercial tel que Canon 28–105 mm, l'utilisation de cette méthode peut encore améliorer l'image obtenue, de sorte que les algorithmes peuvent être utilisés à des fins générales, sans être liés exclusivement à des éléments à objectif unique.

Les chercheurs ont encore un long chemin à parcourir pour améliorer l'objectif

Il y a encore du travail à faire; actuellement, les chercheurs déconvoluent les images avec des fonctions d'étalement de points (PSF) calibrées pour une seule profondeur de scène. Cela peut être amélioré en effectuant une déconvolution avec des PSF pour différentes profondeurs d'image et longueurs d'onde. Une telle optimisation peut se faire en connaissant les paramètres du système optique. Il y a encore beaucoup à faire et nous pourrions enfin avoir des objectifs simples produisant une meilleure qualité d'image.

Si vous êtes intéressé par les petits détails et les mathématiques qui les accompagnent, l'article complet est disponible pour lecture.