fotografie

Camera van de toekomst hoeft niet scherp te stellen

Nog dit jaar komt Lytro, een Amerikaans bedrijf, met een eerste type Light Field Camera. De camera fotografeert in tegenstelling tot de huidige chips niet 2d maar 3d, en scherpstellen? Dat hoeft niet meer. Platte, saaie, statische plaatjes worden voorgoed verleden tijd. Met de slogan ‘Shoot first, focus after‘ belooft deze nieuwe camera inderdaad een nieuw tijdperk in de fotografie in te luiden.

De huidige generatie camera’s gooien door hun beperkingen hele bakken aan informatie weg. Een camera die alle beschikbare informatie van het Light field – de kleur, de intensiteit én de richting – kan vangen zal het schieten van het perfecte plaatje een stuk makkelijker maken. Doordat een nieuwe chip ook de richting van het licht mee neemt, kan er naderhand softwarematig worden scherp gesteld.

Snelheid is bij fotografie soms erg belangrijk. En aangezien het scherpstellen bij de huidige camera’s het meeste tijd in beslag neemt, zal er met de Light Field camera een grote snelheids winst geboekt worden waardoor er minder prachtige momenten gemist zullen worden. Ook zullen de prestaties bij weinig licht verbeteren door de grote hoeveelheid informatie die de chip opneemt.

Ren Ng, de bedenker van de camera, legt het principe als volgt uit: “When a regular camera focuses physically, what the regular camera is doing is adjusting the lens relative to the sensor to bring different parts of the scene into focus. So if we have the whole light field, what we can do what that physical lens would normally have done, but in computation.”

Spelen met een voorbeeldfoto kan hieronder.

Bron: PCMag

Zie voor een complete uitleg de dissertatie van Ren Ng zelf.

Long view

Een momentopname met meer dan menselijke scherpte vastleggen voor het nageslacht? Nu kan het. Onze verre nazaten kunnen nu zien hoe een regenwoud of een moderne stad er anno 2010 uitzag.

Voorbij de menselijke zintuigen
Ons menselijk gezichtsvermogen is beperkt. Op ons netvlies beschikken we ongeveer over zeven miljoen kegeltjes (die kleur kunnen waarnemen) en honderd miljoen staafjes (voor zwart-wit zicht) [1]. Op dit moment scoren de allerbeste digitale camera’s, bijvoorbeeld de Hasselblad H4D-40, rond de veertig miljoen pixels, alle uiteraard kleur. Het record staat in 2011 op 120 megapixels[2], scherper dus dan het menselijk oog. Maar wat krijg je als je een foto maakt van de totale omgeving met honderd miljard pixels, dus rond de  duizend maal zo veel?

In dit statief wordt een goede digitale camera met telelens geplaatst. Uit meer dan tienduizend foto's wordt zo een enorme Gigapan samengesteld.

Gigapan
Het antwoord: Gigapan. Gigapan is een combinatie van een digitale camera met een mechanisch besturingsssysteem en software. Gigapan beweegt de digitale camera heen en weer en maakt zo een groot aantal foto’s. Die worden vervolgens aan elkaar gelast tot één panoramisch beeld, dan driehonderdzestig graden bestrijkt. In totaal is dit honderd miljard pixels, duizend keer zo scherp als het menselijk oog. Zo slaagt Gigapan er in om een volledig moment in de tijd, op een bepaalde plaats, vast te leggen. Honderd miljard pixels is erg veel. Op een complete harde schijf passen er zonder compressie maar enkele van dit soort foto’s, om over beeldbewerking maar te zwijgen. Om die reden hebben de initiatiefnemers van Gigapan.

Moment, bevroren in de tijd
Het maken van een Gigapan betekent dat je het uitzicht op een bepaalde plaats met een bovenmenselijke precisie vastlegt. Het voordeel is dat je niet van tevoren hoeft na te denken wat interessant kan zijn. Met Gigapan wordt alles met een enorme resolutie vastgelegd. Onderzoekers kunnen op die manier de foto nauwkeurig onder de loep nemen en zo achteraf dingen ontdekken die nadere bestudering waard zijn. Dit is een enorm voordeel op bijvoorbeeld Mars – signalen doen er al gauw een kwartier of langer over om heen en weer naar de aarde te reizen. Dit is overigens ook de reden dat NASA betrokken is geweest bij de ontwikkeling van Gigapan (in samenwerking met Carnegie Mellon Universiteit).

Gigapan als flash back
Door de zeer grote resolutie kan iemand uit de toekomst de realiteit anno nu ondergaan alsof hij er zelf staat[3]. Beter zelfs, want je blik is duizend keer zo scherp. Dingen die een menselijke waarnemer anno nu ontgaan omdat ze zo vanzelfsprekend zijn of omdat ze niet opvallen, een bepaald insekt of het serienummer van een apparaatje, kunnen door een historicus uit de toekomst worden geduid. Misschien levert dit essentiële historische data op, denk aan de betekenis die een Griekse potscherf in Mexico zou hebben.

Een tijdcapsule dus. En met de snel toenemende rekensnelheid van computers en grootte van harde schijven, over tien jaar een standaardaccessoire voor digitale camera’s? Wie weet…

Voor wie op Mars wil ronddwalen, is er alvast deze Gigapan. Ook een bezoekje aan Beiroet is een stuk veiliger achter de pc. Behoefte aan een eigen Gigapan? Het model op het plaatje is voor onder de achthonderd euro te bestellen.

Bronnen
1. Retina – Wikipedia (EN)
2. Canon develops world’s first 120 megapixel APS-H CMOS sensor, DPreview.com
3. Panoramic Possibilities, LongNow Foundation

Dutch