เลนส์ธรรมดาให้คุณภาพของภาพที่ดีขึ้นซึ่งเป็นคำสัญญาจากนักวิจัย

นักวิจัยผลิตอัลกอริทึมเพื่อปรับปรุงคุณภาพของภาพ

กลุ่มนักวิจัยจาก University of British Columbia และ University of Siegen มาพร้อมกับชุดเทคนิคการถ่ายภาพเชิงคำนวณที่สามารถปรับปรุงคุณภาพของภาพที่ถ่ายด้วยกล้อง DSLR ที่มีเลนส์องค์ประกอบเดียวที่เรียบง่ายได้อย่างมาก

นักวิจัยให้คำมั่นสัญญาว่าคุณภาพของภาพจะดีขึ้นโดยใช้เลนส์ธรรมดาด้านซ้ายคือต้นฉบับและขวาเป็นตัวอย่างภาพที่แก้ไข

การเปลี่ยนเลนส์กล้องที่ซับซ้อนด้วยทางเลือกอื่นที่ง่ายกว่า

เลนส์สำหรับกล้องถ่ายรูปสมัยใหม่เป็นอุปกรณ์ที่ซับซ้อนมากเนื่องจากองค์ประกอบแก้วทุกชิ้นมีการแนะนำความคลาดเคลื่อนและความผิดเพี้ยนของภาพผู้ผลิตจึงต้องใส่ชิ้นส่วนแก้วหลายชิ้นที่มีรูปร่างและขนาดต่างกันโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อยกเลิกความคลาดของกันและกัน . ด้วยเหตุนี้เลนส์คุณภาพดีจึงมีองค์ประกอบได้มากถึง 20 ชิ้นโดยมีผลโดยตรงกับราคาและน้ำหนัก

ใน กระดาษ สร้างขึ้นเพื่อการประชุม SIGGRAPH อันทรงเกียรติกลุ่มนักวิจัยชาวแคนาดาและเยอรมันมาพร้อมกับแนวทางอื่น แทนที่จะใช้เลนส์ที่ซับซ้อนในปัจจุบันพวกเขากลับไปสู่พื้นฐานและใช้เลนส์ที่เรียบง่ายและราคาไม่แพงเหมือนที่เคยใช้ในสมัยก่อนจากนั้นจึงใช้อัลกอริทึมที่ชาญฉลาดเพื่อปรับปรุงภาพที่ได้ในขั้นตอนหลังการประมวลผล อัลกอริทึมไม่ใช่เวทมนตร์ แต่เป็นคณิตศาสตร์ที่ยากและเป็นหัวใจหลักของบทความนี้

เลนส์ธรรมดาให้คุณภาพของภาพที่ดีขึ้นโดยใช้อัลกอริทึม

เพื่อวัตถุประสงค์ในการวิจัยพวกเขาใช้กล้องดิจิตอล SLR ร่วมสมัยที่มีเฉพาะชิ้นเลนส์เดี่ยวที่สั่งทำพิเศษเช่นเลนส์พลาโนนูนหรือเลนส์สองชั้นและเลนส์สองชั้นแบบไม่มีสี ผลลัพธ์ที่ได้คือคุณภาพของภาพที่เทียบได้กับกล้องแบบชี้แล้วถ่ายเชิงพาณิชย์สำหรับรูรับแสงประมาณ f / 4.5 แต่มีคุณภาพลดลงสำหรับรูรับแสง f / 2 ที่กว้างขึ้นและสูงกว่า แม้ว่าชิ้นเลนส์เดี่ยวจะไม่สามารถแทนที่เลนส์ระดับไฮเอนด์ได้ แต่การใช้เทคนิคดังกล่าวอาจทำให้โครงสร้างเลนส์ง่ายขึ้นและทำให้ราคาและน้ำหนักลดลง

ทดสอบกับเลนส์เชิงพาณิชย์เช่น Canon 28–105 มม. การใช้วิธีนี้ยังคงสามารถปรับปรุงภาพที่ได้ดังนั้นอัลกอริทึมจึงสามารถใช้งานได้ทั่วไปโดยไม่ได้เชื่อมโยงกับชิ้นเลนส์เดี่ยวเท่านั้น

นักวิจัยยังคงมีหนทางอีกยาวไกลในการปรับปรุงเลนส์

มีงานต่อไปที่ต้องทำ ขณะนี้นักวิจัยกำลังถอดรหัสภาพด้วยฟังก์ชันการกระจายจุด (PSF) ที่ปรับเทียบสำหรับความลึกของฉากเดียว สิ่งนี้สามารถปรับปรุงได้โดยทำการถอดรหัสด้วย PSF สำหรับความลึกของภาพและความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน การเพิ่มประสิทธิภาพดังกล่าวสามารถทำได้โดยทราบถึงพารามิเตอร์ของระบบออปติคัล มีช่องว่างมากมายสำหรับการปรับปรุงและในที่สุดเราอาจมีเลนส์ธรรมดาที่ให้คุณภาพของภาพที่ดีขึ้น

หากคุณสนใจในรายละเอียดและคณิตศาสตร์ประกอบ มีกระดาษเต็มสำหรับการอ่าน.