Kuidas Light kavatseb DSLR taskusse panna

Kujutage ette, et taskus oleks kogu mitme tuhande dollarise peegelkaamera kõik võimalused - võib-olla isegi nutitelefoni osana. See on lubadus startup Lighti uuendusliku massiumkaamera arhitektuuri jaoks. Läbi arvutusliku pildistamise peaaegu võluväel ning nutika kombinatsiooni optilisest, andurist ja mehaanilisest disainist usub Light, et suudab järgmise aasta jooksul panna 52MP ekvivalendi kaamera seadmesse, mis on umbes sama paks kui ümbrises olev nutitelefon - madala mürataseme, kõrge kvaliteetne pildiväljund ja isegi suumivõimalus. Kui me nende esmakordselt kajastasime teade kahe nädala eest , oli raske võimalusi läbi uurida. Sellest ajast peale olen veetnud hommiku asutajameeskonna ja eriti CTO Rajiv Laoia juures ning suudan palju sügavamalt sukelduda valguse kavandamisse ja miks ta arvab, et see võib õnnestuda seal, kus teised seda pole teinud.

Lighti kaamera moodul: ülevaade



Light kavatseb suurema kaamera jäljendamiseks kasutada hulgaliselt väikeseid kaameraid - väga sarnaseid nendele, mida täna nutitelefonist leiaksite. Üksikute kaamerate täpse joondamise ja kalibreerimise abil saab nende pilte kombineerida, saades ühe väga kõrge kvaliteediga pildi. Kui mõnel kaameral on lainurkobjektiiv ja mõnel teleobjektiiv, on võimalik ka optiline suum. Paigaldades teleobjektiivid küljele, võib moodul jääda peaaegu sama õhuke kui tavaline nutitelefoni kaamera moodul. Lõpuks, kui teleobjektiividel on ajamiga juhitavad peeglid, saab neid suunata lainurkkaadri erinevatesse osadesse, et suurendada suumivõimalust keskmise fookuskauguse korral. Kõik see põhineb paljudel tõsiseltvõetavatel tegelikel arvutustel, kuid kuna mooduli disain sisaldab traditsioonilisi kaameraandureid, on tüüpilise kvaliteediga pilt koheselt saadaval. Nüüd, kui see on meil käest ära, vaatame tehnoloogiat sügavamalt.

Võimatu ületamine: Madal müratase väikeste anduritega

Kui palute peaaegu kõigil, kes on seotud fotograafiaga, selgitavad nad, et suurte sensoritega kaamerate suur eelis on suured pikslid, mis omakorda pakuvad madalamat müra. See on tõsi, sest iga piksel (või õigemini fotosait) on sisuliselt kaev, mis kaamera särituse ajal footoneid lüüa saab. Valguse olemuse tõttu ei lähe iga footon täpselt sinna, kus arvate, et peaks, nii et teatud arv kerkib valesse kaevu. Mida suuremad on kaevud, seda parem on nende footonite suhe, kuhu nad kuuluvad (signaal) ja eksinud (müra). Nutitelefoni kaameratel on peaaegu võimatult väikesed piksli suurused vaevalt üle 1 mikroni küljel. Võrdluseks võib öelda, et lipulaeva täiskaaderiga peegelkaamera küljel võib olla kuni 6 või 8 mikronit piksleid - see annab piksli kohta valguse kogumise võimekuse 50 korda suuremaks.



Tagantpoolt on Light moodul painduvate juhtmete segadus, mis tuleb paljudelt jäigale šassiile kinnitatud väikestest kaameratest

Tagantpoolt on Light moodul painduvate juhtmete segadus, mis tuleb paljudelt jäigale šassiile kinnitatud väikestest kaameratest

Lighti juhtivdirektor Rajiv Laroia selgitab, et käsitledes kümmet või enamat väikest sensorit ühe suure sensori tükkidena, võib Lighti kaamera moodul liita kokku kõik footonid, mis jõuavad igas sensoris kindlasse kohta, et jäljendada suuremaid fotosaite. Signaalide lisamisega suureneb signaali ja müra suhe oluliselt. Nagu paljude Lighti keeruliste probleemide lahenduste puhul, on see strateegia täiesti mõistlik, kuid seni kuni Light näitab, et see suudab tootmismoodulis piisavalt täpselt joondada ja et muud selle disaini tegurid ei suurenda müra, peame oota ja vaata.

Lighti massiumkaamera saladus



Valgus pole esimene ettevõte, kes üritas nutitelefoni kaameraid asendada paljude väikeste anduritega. Kõige olulisem on Pelican Imaging on töötanud mitu aastat massiivipõhistel kaameramoodulitel. Turu aktsepteerimine on viivitatud, kuna töötlemisvõimsus on vajalik mitme pildi loomiseks selle mitmevärvilistest sensoritest. Sama probleem takistas ka alternatiivsete kaameraarhitektuuri uuendajate Foveoni ja Lytro . Lighti arhitektuuri teeb erinevaks ja potentsiaalselt tohutu eelise see, et enamik või kõik tema kasutatavad väikesed kaamerad võtavad täiesti kasutatava tavapärase pildi. See tähendab, et vedelkristallekraani eelvaadet saab hõlpsasti reaalajas kuvada ilma täiendava töötlemiseta ning veebikvaliteediga pildid ja video on koheselt ligipääsetavad. Kvaliteetsete piltide loomist saab edasi lükata, kuni aeg ja seinavõimsus on saadaval, või isegi delegeerida pilve.

Nagu Pelican, on ka Light vaimustuses loomingulistest võimalustest eri tüüpi andureid kammida, et lahendada konkreetseid pildistamisprobleeme. Üks võimalus on ühendada mõned valgete andurid vähese valgustundlikkuse ja värvianduritega, nagu ka erineva kaamera kasutamine, kasutades kõrgema dünaamilise ulatusega pildistamiseks erinevat säritust. Kõik need lähenemisviisid vähendavad tavapäraste saadaolevate piltide arvu, seega eeldan, et Lighti esialgsed moodulid on üsna konservatiivsed, säästes katsetamist hilisemaks.

Nutikas viis suumobjektiivi jäljendamiseks

Valgus on välja tulnud ka väga nutika viisiga suumivõimaluste jäljendamiseks, kasutades fikseeritud fookuskaugusega (esmased) objektiive. Selle massiivid sisaldavad nii lainurk- kui ka teleobjektiivi (esimeses nutitelefonisuuruses moodulis on plaanis olla 35 mm ja 70 mm objektiivid) kattuva konfiguratsiooniga. Teleobjektiivid paigaldatakse moodulisse külgsuunas, et hoida paksust minimaalsena ja võimaldada väikest peeglit, mida saab kasutada teleobjektiivide suunamiseks lainurkvaate erinevatesse osadesse.

Valgus kasutab kattuvaid vaatevälju ühe objektiiviga optilise suumi jäljendamiseks

Valgus kasutab kattuvaid vaatevälju ühe objektiiviga optilise suumi jäljendamiseks. Peeglid liigutavad mitut 70 mm objektiivi, et luua kattuv vaateväli, et tagada efektiivne fookuskaugus vahemikus 35–70 mm. 35 mm objektiivid pakuvad laia vaatevälja, et aidata telepilte joondada.



Näiteks 70 mm pildi tegemiseks oleksid kõik neli teleobjektiivi suunatud lainurkpildi keskele, pakkudes neli joondatud pilti 70 mm kaugusel. Vahepealse fookuskauguse (näiteks 50 mm) korral liigutaksid peeglid teleobjektiivi umbes poole võrra väljapoole lainurga vaatevälja serva suunas - nagu ma olen ülaltoodud diagrammil mõnevõrra toorelt joonistanud. See konfiguratsioon annab hübriidpildi, kõikides piirkondades on teleobjekti ja lainurkobjektiivide kujutiste kombinatsioon. Lainurksed pildid aitavad luua tausta telefoto piltide joondamiseks. Pole üllatav, et Light pole ainus ettevõte, mille eesmärk on nutitelefonidesse suumi tuua. Teine idufirma Dynaoptics kavatseb selle võimaluse lisada, asetades küljele väikese suumobjektiivi ja muutes suumimiseks vajalikku mehhanismi nii, et see oleks piisavalt väike, et elada nutitelefoni paksuses.

Dynaoptics kasutab nutitelefonide suumimiseks teistsugust lähenemist, kujutades suumimehhanismi mehaanikat uuesti ette ja asetades objektiivi küljeleKa siin on ilmne, et valgus on kodutöö teinud ja nutika lahenduse välja pakkunud. Kuid praktikas peab Light ületama tehnilised probleemid, mis võivad täiusliku joondamise raskendada. Näiteks kasutavad nutitelefoni pildistajad peaaegu kõiki aknaluuke (kus kogu pilt pole korraga säritatud). Rulettidega tehtud mitme pildi ühendamine pakub lisaprobleeme. Samuti on igal nutitelefoni objektiivil veidi erinevad füüsikalised omadused, mis tähendab, et igal neist võivad olla veidi erinevad värvivarjutuse defektid. Seda saab kohandada, kuid tavaliselt pole pilte üksteisega otsapidi kokku pandud ja need on ühendatud valguse kavandamise viisiga, nii et Lighti rakendus viib joondus- ja kalibreerimistehnoloogia oma piiridesse.

DARPA tegi ühe neist, kuid see maksis palju rohkem

ARGUS-IS, uurides Virginias Quanticot

ARGUS-IS, uurides Virginias Quanticot. Klõpsake palju suurema versiooni nägemiseks.

Idee kombineerida mitu nutitelefoni kaamerat superkaamera saamiseks pole uus. DARPA ehitas 368 5MP nutitelefoni kaamerast valvekaamera, mis suudab katta 4 miili ala, samal ajal saab välja valida nii väikseid esemeid kui lind lennult. Selle ARGUS-IS, eraldusvõimega 1,8 gigapikslit , on ette nähtud helikopteri all kandmiseks. Kui Lighti moodulid on turul, on huvitav näha, mida saaks teha tema moodulitest ehitatud sarnane suuremahuline projekt. Laoia selgitas mulle, et üks põhjus, miks sellised lahendused on mõttekad, on see, et mobiilseadmetes kasutatavaid väikeseid plastläätsesid saab vormida peaaegu suvalisteks kujunditeks, nii et on võimalik luua madala moonutusega objektiiv palju vähem elemente kui võimalik DSLR-objektiivi suurte klaasikomponentidega. See on kindlasti vastuolus tavapärase tarkusega, et nutitelefoni objektiivid jäävad alla nende suurematele nõbudele, kuid minu kolleeg ja kaamerate massiivi guru Harlyn Baker kinnitasid, et ei peagi olema.

Mis siis saab, kui ma telefoni maha pillan?



Nagu 3D-kaamerate tootjad on õppinud, on kasutatava pildi loomiseks hädavajalik mitme vajaliku pildi täpne joondamine. Valgus lihtsustab seda teemat veidi, kasutades ainult peamisi objektiive, nii et see ei pea suume sünkroonis hoidma, kuid kontrolli all hoidmiseks on sellel üsna palju mooduleid. Tehases kalibreeritakse Light-moodulid, kasutades üsna standardset malelaua ja mustri joondamise protsessi. Moodulid on loodud tuvastama, millal neid on vaja uuesti kalibreerida, et kasutaja saaks protsessi läbi viia. See pole sugugi keerulisem kui mikrofookuse reguleerimise kohandamine nüüd tipptasemel DSLR-kaamera puhul, nii et tõsiste laskurite jaoks on see väike hind. Ümberkalibreerimise vajaduse minimeerimiseks paigaldab Light kaamerad jäigale metallplaadile.

Kas see on supertelefon või superkaamera?

Lightil on visioon nutitelefoni tagaküljel olevatest väikestest kaameratest, mis ühendavad ühe kõrglahutusega pildiLight sihib oma tootestrateegiaga selgelt nutitelefonide kõrgekvaliteedilist turgu. Ta on teatanud, et tootmishiiglane Foxconn kasutab oma kaameramoodulit mõnes oma nutitelefonis. Meeskond toob välja kaaluka juhtumi, mille kohaselt nutitelefoniettevõtetel on tipptasemel eristamiseks vähe võimalusi, nii et telefoni maksumusele 60–80 dollarit (mis tähendab hinnale umbes 150–200 dollarit) lisamine on täiesti usutav. Qualcommi juhatuse esimees Paul Jacobs on juhatuse liige ja investor, seega on ettevõttel valdkonna tarneahela õigetes kohtades selgelt mõned toetajad, kes aitavad kaamera nutitelefonides kasutuselevõtmist reaalsuseks muuta.

Fotograafina ootan aga tegelikult seda, kas mitte telefonimüüjad hakkavad huvi tundma. Punktide ja tulistamiste turg jätkab tankimist ning DSLR- ja peeglita turud ei lähe kindlasti nii hästi. Kuid need esindavad endiselt üle 100 miljoni kaamera, mida müüakse igal aastal. Mis oleks, kui keegi ehitaks kaamera, mida müüdi 400 dollari eest ja suudaks asendada 2000-dollarise peegelkaamera ja 1000-dollarise objektiivi, kuid mahuks taskusse? Sellel võivad olla tõelised kaamera juhtnupud (midagi nutitelefonidel pole), pesa kaugmikrofoni jaoks, kena välklamp ja elektrooniline pildiotsija. Valgusel on isegi veidi suurem prototüüp, mida saab suumida 150 mm-ni, mis on enamiku fotograafia vajaduste jaoks piisav. Suuremate anduritega kaasnevate teravussügavuse efektide ja bokehi taastamine on väljakutse, kuid Light väidab, et ka sellel on võimalusi lahendada. Teisisõnu, see võib olla hämmastav kaamera tõsistele fotograafidele, mitte ainult tippklassi telefoni funktsioon. Mõlemal juhul ootan ma põnevusega, et saaksin valgust toova seadme filmida, kui nad 2016. aastal mooduleid tarnima hakkavad.

Copyright © Kõik Õigused Kaitstud | 2007es.com