Учени създадоха камера с „изчислителен обектив“ – автофокус на всеки пиксел

Поради своята конструкция, класическите обективи могат да фокусират само върху един обект, подобно на човешкото око. Изследователи от университета Карнеги Мелън (CMU) са разработили система за автоматично фокусиране, която „позволява на камерата да решава кои части от изображението да бъдат остри“. Това дава възможност на камерата да поддържа фокус върху няколко обекта едновременно, независимо от разстоянието до всеки обект.

Традиционните обективи са ограничени до фокусиране на обект само в една фокусна равнина в даден момент, като повече или по-малко размазват всичко зад или пред този обект. Този ефект придава дълбочина на изображенията, което е подходящо за портрети, но може да се наложи комбиниране на няколко снимки с различни фокусни разстояния, за да се види ясно цялата сцена в кадъра.

Според доцента от CMU Матю О’Тул, разработената от учените от университета система за „пространствено променящ се автофокус“ съчетава редица технологии, които „позволяват на камерата да решава кои части от изображението да бъдат остри – по същество давайки на всеки пиксел собствена малък регулируем обектив“.

Изследователите са разработили „изчислителен обектив“, която съчетава лещи на Ломан – две извити кубични лещи, които се преместват една спрямо друга, за да регулират фокуса – с модулатор на светлината във фазовото пространство – устройство, което контролира пречупването на светлината във всеки пиксел – което позволява на системата да фокусира на различни дълбочини едновременно.

Системата използва два метода за автоматично фокусиране: контрастно-зависим автофокус (CDAF), който разделя изображенията на области с независимо регулируема острота, и фазово-зависим автофокус (PDAF), който определя дали обектът е на фокус и коя посока на фокусиране трябва да се регулира.

Според професора от CMU Асвин Санкаранараянан, тази експериментална система „може да революционизира начина, по който фотоапаратите виждат света“. Изследователите смятат, че технологията може да има по-широки приложения извън традиционната фотография, включително подобряване на ефективността на микроскопите, създаване на реалистично възприятие на дълбочината за VR слушалки и подпомагане на безпилотните превозни средства да възприемат заобикалящата ги среда с „безпрецедентна яснота“.