ウェブサイト検索

ライト フィールド カメラとは何か、それは写真の未来か?


概要: ライト フィールド カメラは、従来のカメラがキャプチャするものに加えて、光子の方向を記録するため、いくつかの真に驚くべきトリックが可能になります。しかし、価格と複雑さは、それらが主流になる準備が整っていないことを意味します.

あなたが写真について知っていることがすべて間違っていたらどうしますか?実際にはそうではありませんが、ライト フィールド カメラは写真に特別な次元をもたらし、通常のカメラが達成できるものを超えています。

ライトフィールドカメラとは?

ライト フィールド カメラは、シーン内の光に関する従来のカメラよりも詳細で正確な情報をキャプチャするように設計されたデジタル カメラです。 2D イメージ センサーのさまざまなポイントで光の強度と色を記録するだけでなく、ライト フィールド カメラは、光が来る方向に関する情報もキャプチャします。これにより、奥行きと立体感のある画像を作成でき、後処理で操作して画像の焦点や遠近感を変えることができます。

ライト フィールド カメラは、レンズを通過する光線の方向と強度をキャプチャできる特殊なタイプのイメージ センサーを使用します。次に、この情報を使用して、ライト フィールドと呼ばれるシーンの「4D」表現を作成し、さまざまな焦点または視点で 2D 画像を生成できます。ライト フィールド カメラは、シーンのライト フィールドを記述する数学関数の名前である「プレノプティック関数」という用語にちなんで、プレノプティック カメラと呼ばれることもあります。

ライトフィールドカメラの利点

写真撮影にライト フィールド カメラを使用することには、いくつかの潜在的な利点があります。最も重要なのは、ディテールと解像度の向上です。ライト フィールド カメラは、従来のカメラよりもシーン内の光に関するより詳細で正確な情報をキャプチャします。

ライト フィールド カメラは光線の方向に関する情報をキャプチャするため、より奥行きと次元の高い画像を作成できます。これは、よりリアルなルック アンド フィールを持つ 3D モデルまたはイメージを作成する場合に特に役立ちます。

ライト フィールド カメラは、シーン内の光に関するより多くの情報をキャプチャするため、後処理の柔軟性が向上します。たとえば、ライト フィールド カメラで撮影した画像を操作して、撮影後に画像の焦点や視点を変更できます。

ライト フィールド カメラは、従来のカメラよりも多くの光を取り込むことができるため、低照度条件でのパフォーマンスが向上します。同等の従来のカメラよりも優れた低照度写真ソリューションを提供します。

ライトフィールドカメラの現状

ライト フィールド カメラは、まだ比較的新しい特殊な技術であり、従来のデジタル カメラほど広く普及しておらず、知名度も高くありません。しかし、それらは数十年にわたって研究開発の対象となっており、少数の企業や組織がライト フィールド カメラ技術に取り組んでいます。

ライト フィールド カメラを開発した企業の一例として、2012 年に最初の市販のライト フィールド カメラをリリースした (現在は廃止された) Lytro があります。Lytro カメラは、特殊なイメージ センサーを使用したコンパクトなコンパクト カメラでした。シーンのライト フィールドをキャプチャし、ユーザーがキャプチャ後に画像の焦点を変更できるようにします。

ライト フィールド カメラのもう 1 つの例は、2017 年にリリースされた Light の L16 です。Light は 2020 年にコンシューマ イメージングを離れたため、ライト フィールド カメラのパイオニアとして 2 番目に撤退したことになります。 L16 は、16 個のレンズとイメージ センサーのアレイを使用してシーンのライト フィールドをキャプチャする、より高度なライト フィールド カメラであり、より高い解像度とより詳細な画像が得られます。

ライト フィールド カメラ技術を開発した、または取り組んでいる他の企業や組織には、Pelican Imaging、Raytrix、Stanford Computer Science Department などがあります。

ライトフィールドの未来

写真におけるライト フィールド カメラの将来は、技術がまだ比較的新しく専門的なものであるため、不確実です。ただし、ライト フィールド カメラは、デジタル写真の品質と柔軟性を大幅に向上させる可能性があり、さまざまなアプリケーションが検討されています。

ライト フィールド技術は、仮想現実と拡張現実 (VR と AR) に有望です。ライト フィールド カメラは、シーン内の光に関する詳細で正確な情報をキャプチャできるため、VR や AR 用の非常にリアルな 3D モデルを作成できます。つまり、よりリアルで没入感のある仮想環境またはオブジェクトを意味します。

ライト フィールド カメラのもう 1 つの潜在的なアプリケーションは、3D 印刷です。ライト フィールド カメラは、オブジェクトの形状と表面テクスチャに関する詳細で正確な情報をキャプチャできます。そのデータを使用して、物理オブジェクトの製造に使用できる非常に正確な 3D モデルを作成できます。

ライト フィールド カメラが主流になることはないと考える理由はいくつかあります。過去の消費者向けライト フィールド カメラが商業的に失敗した最大の理由は、率直に言って、スマートフォンのカメラが素晴らしいからです。

スマートフォンのセンサーと光学系は、一眼レフ カメラに匹敵するほど十分に優れています。 AI 駆動のコンピュータ写真撮影の進歩により、スマートフォンは多くのライト フィールド カメラのトリックをシミュレートできます。

いつの日か、私たちが現在使用している従来のカメラの代わりに、VR または AR ヘッドセットにライト フィールド カメラが搭載されるかもしれませんが、ポケット シューターがこの魅力的な技術を使用するかどうかは誰にもわかりません。