利用微透鏡實(shí)現(xiàn)“永不虛焦”的相機(jī)

“數(shù)碼相機(jī)歷史上最具創(chuàng)新的產(chǎn)品將于2011年內(nèi)上市”。

　　夸下如此?？诘?，是美國(guó)風(fēng)險(xiǎn)企業(yè)Lytro公司。該公司2011年6月發(fā)布了新開發(fā)的數(shù)碼相機(jī)概念。其反響轟動(dòng)了全世界，通過對(duì)該公司和業(yè)內(nèi)人士進(jìn)行采訪，本刊記者終于探明了其技術(shù)特點(diǎn)。

可對(duì)任意拍攝對(duì)象對(duì)焦（攝影：Lytro公司）

　　Lytro的數(shù)碼相機(jī)的最大特點(diǎn)就是攝影時(shí)“永不失敗”。由于拍完照片后，還可以隨意改變焦點(diǎn)的位置，有對(duì)焦不準(zhǔn)的情況時(shí)可進(jìn)行修改。Lytro首席執(zhí)行官Ren Ng信心十足地表示，“將以比原來(lái)的數(shù)碼相機(jī)更具競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格面向普通消費(fèi)者銷售”。

獲取拍攝對(duì)象的各種光線信息

　　Lytro公司利用“光場(chǎng)相機(jī)（Light Field Camera）”技術(shù)開發(fā)出了這種不失敗的相機(jī)。該技術(shù)的關(guān)鍵在于攝像元件前端安裝的微透鏡（圖1）。

圖1：攝像元件前端安裝微透鏡
本圖為普通相機(jī)和Lytro公司采用的微透鏡方式光場(chǎng)相機(jī)的結(jié)構(gòu)。Lytro公司在攝像元件前方插入微透鏡，將攝像元件安裝到其后部，由此可利用1個(gè)攝像元件拍攝景深各異的多個(gè)圖像。

　　通過讓光線經(jīng)由微透鏡射入攝像元件，不僅能記錄光線的色彩，還能記錄入射位置和方向等拍攝對(duì)象的各種光線信息。由此推測(cè)拍攝對(duì)象的位置以及與相機(jī)的距離，從而能夠?qū)θ我馕恢脤?duì)焦。而原來(lái)的相機(jī)不會(huì)記錄光線的入射位置和方向等，而是把這些光線的信息作為一種光線來(lái)記錄。

　　光場(chǎng)相機(jī)概念本身雖不是全新技術(shù)，但Lytro通過利用微透鏡，大幅實(shí)現(xiàn)了小型化和低成本化。此前據(jù)說需要將100部相機(jī)以矩陣狀配置的大規(guī)模系統(tǒng)。

　　光場(chǎng)相機(jī)可獲取景深較大的100張左右的小圖像群，利用這些圖像來(lái)模擬鏡頭成像現(xiàn)象。因此，不僅能改變焦點(diǎn)位置，還可以生成視點(diǎn)與拍攝時(shí)不同的圖像以及制作三維（3D）圖像。

　　Lytro自2006年創(chuàng)業(yè)以來(lái)，已獲得5000萬(wàn)美元的投資。追求數(shù)字圖像未來(lái)的美國(guó)風(fēng)險(xiǎn)公司的動(dòng)向，今后仍將繼續(xù)受到關(guān)注。