Lensa sederhana menghasilkan kualitas gambar yang lebih baik, janji dari para peneliti

Peneliti menghasilkan algoritma untuk meningkatkan kualitas citra

Sekelompok peneliti di Universitas British Columbia dan Universitas Siegen datang dengan serangkaian teknik fotografi komputasi yang mampu secara dramatis meningkatkan kualitas gambar yang diambil dengan kamera DSLR yang dilengkapi dengan lensa elemen tunggal sederhana.

Peneliti menjanjikan kualitas gambar yang lebih baik dengan menggunakan lensa sederhana, kiri adalah gambar asli dan kanan adalah contoh gambar yang dikoreksi.

Mengganti lensa kamera yang rumit dengan alternatif yang lebih sederhana

Lensa untuk kamera modern adalah perangkat yang sangat kompleks: karena setiap elemen kaca memperkenalkan penyimpangan dan distorsi gambarnya sendiri, produsen harus meletakkan beberapa elemen kaca, dengan berbagai bentuk dan ukuran, dengan tujuan untuk membatalkan penyimpangan satu sama lain. . Hasilnya, lensa berkualitas baik dapat memiliki hingga lebih dari 20 elemen, dengan konsekuensi langsung pada harga dan bobotnya.

Di sebuah kertas dibuat untuk konferensi SIGGRAPH yang bergengsi, sekelompok peneliti Kanada dan Jerman datang dengan pendekatan alternatif. Alih-alih lensa kompleks saat ini, mereka kembali ke dasar dan menggunakan lensa yang sangat sederhana dan murah, seperti yang digunakan di masa lalu, dan kemudian menggunakan beberapa algoritme cerdas untuk meningkatkan gambar yang dihasilkan dalam pasca-pemrosesan. Algoritma bukanlah sihir, tetapi matematika yang sulit dan inti dari makalah ini.

Lensa sederhana menghasilkan kualitas gambar yang lebih baik menggunakan algoritme

Untuk tujuan penelitian, mereka menggunakan kamera SLR digital kontemporer dengan hanya elemen lensa tunggal yang dibuat khusus seperti lensa plano-cembung atau bikonveks, dan doblet akromatik. Hasilnya adalah kualitas gambar yang sebanding dengan kamera point-and-shoot komersial untuk aperture sekitar f / 4.5, tetapi dengan penurunan kualitas untuk aperture yang lebih besar dari f / 2 dan seterusnya. Meskipun elemen lensa tunggal tidak akan menggantikan lensa kelas atas, menggunakan teknik seperti itu dapat berkontribusi pada penyederhanaan konstruksi lensa dan, oleh karena itu, pada penurunan harga dan berat.

Diuji pada lensa komersial seperti Canon 28-105 mm, metode ini masih dapat meningkatkan gambar yang dihasilkan, sehingga algoritme dapat digunakan untuk tujuan umum, tidak terikat secara eksklusif pada elemen lensa tunggal.

Para peneliti masih memiliki jalan panjang untuk memperbaiki lensa

Ada pekerjaan lebih lanjut yang harus dilakukan; Saat ini, para peneliti sedang mendekonvolusi gambar dengan fungsi penyebaran titik (PSF) yang dikalibrasi untuk kedalaman pemandangan tunggal. Ini dapat ditingkatkan dengan melakukan dekonvolusi dengan PSF untuk kedalaman gambar dan panjang gelombang yang berbeda. Optimasi seperti itu dapat dilakukan dengan mengetahui parameter dari sistem optik. Ada banyak ruang untuk perbaikan dan akhirnya kami mungkin memiliki lensa sederhana yang menghasilkan kualitas gambar yang lebih baik.

Jika Anda tertarik dengan detail halus dan matematika yang menyertainya, kertas lengkap tersedia untuk dibaca.