4月25日,在2011年發(fā)布首款消費(fèi)級(jí)“先照相后聚焦”的光場(chǎng)機(jī)之后, Lytro 公司首次發(fā)布了外形酷似傳統(tǒng)單反的專業(yè)級(jí)光場(chǎng)相機(jī)Lytro Illum。這一發(fā)布打破了外界對(duì) Lytro種種陷入困境的猜測(cè),媒體紛紛給出“相機(jī)的世代革命”、“重新定義單反”等評(píng)語(yǔ)。
如果不涉及產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè),與傳統(tǒng)相機(jī)相比,光場(chǎng)相機(jī)在技術(shù)上確實(shí)屬于革命性的創(chuàng)新。
光場(chǎng)理論于1936年提出。該理論定義了光線傳播的光場(chǎng)函數(shù)。光場(chǎng)函數(shù)指出,三維空間里的任意一束光,可以用空間三維坐標(biāo)x、y、z以及它與水平面及垂直面的夾角等五個(gè)參數(shù)唯一定義和描述。對(duì)于相機(jī),這五個(gè)參數(shù)可以轉(zhuǎn)換成光線落在在感光平面上的x、y坐標(biāo),光線通過(guò)鏡頭平面時(shí)的u、v坐標(biāo)和鏡頭與感光平面的距離等五個(gè)參數(shù)。由于相機(jī)鏡頭與感光平面的距離為常數(shù),因此,按照光場(chǎng)函數(shù),對(duì)于相機(jī)而言,每一束光可由x、y、u、v四個(gè)參數(shù)唯一確定,是為光場(chǎng)四維函數(shù)。
理論上,如果每束光的四個(gè)參數(shù)齊備,通過(guò)計(jì)算,就可以得到任意景深、任意焦距的畫(huà)面。 1996年 Levoy提出了光場(chǎng)渲染理論和成像公式,給出了任意平面的點(diǎn)成像函數(shù)和基于傅立葉切片定理的數(shù)據(jù)重聚焦算法。
傳統(tǒng)相機(jī)不記錄光線通過(guò)鏡頭平面時(shí)坐標(biāo)參數(shù),丟失了u、v數(shù)據(jù),因此畫(huà)面一旦形成就無(wú)法變動(dòng)了。光場(chǎng)相機(jī)在主鏡頭之后加了一個(gè)類似昆蟲(chóng)復(fù)眼式的,由微鏡頭組成的陣列。光線經(jīng)由該陣列才到達(dá)感光CCD。微鏡頭陣列解決了光線通過(guò)鏡頭平面時(shí)獲取u、v數(shù)據(jù)的問(wèn)題。
2005年,斯坦福大學(xué)在讀博士新加坡華人吳義仁(Ren Ng)做出光場(chǎng)相機(jī)原型機(jī)。次年創(chuàng)業(yè),獲得投資,成立以他為CEO的 Lytro公司。2011年推出與公司同名的第一款產(chǎn)品Lytro。
與第一款產(chǎn)品相比,Lytro Illum進(jìn)步巨大。像素從1100萬(wàn)提高至4000萬(wàn),可從零到遠(yuǎn)限遠(yuǎn)變焦,配30~250mm、f/2大光圈變焦Lytro鏡頭,最快為1/4000秒的機(jī)械快門(mén)。與傳統(tǒng)相機(jī)的拍攝體驗(yàn)不同,用光場(chǎng)相機(jī)要需對(duì)準(zhǔn)目標(biāo),按下快門(mén)。之后,可以在屏幕通過(guò)觸控,任意調(diào)整景深、焦點(diǎn),任意拉近和推遠(yuǎn)。媒體評(píng)測(cè)稱:拍攝的圖片比大多數(shù)專業(yè)相機(jī)更清晰,尤其擅長(zhǎng)近距離對(duì)焦微距拍攝。吳義仁稱,公司正在開(kāi)發(fā)3D光場(chǎng)相機(jī)和光場(chǎng)攝相機(jī)。
自Lytro推出光場(chǎng)相機(jī)以后,諾基亞、HTC等一批手機(jī)廠商相繼推出“先照相后聚焦”概念的智能手機(jī)。這些被媒體稱之為“類光場(chǎng)相機(jī)”的技術(shù)并不是真正的光場(chǎng)技術(shù)。諾基亞手機(jī)采用一次拍不同焦點(diǎn)數(shù)張片子的方案。當(dāng)用戶調(diào)整焦點(diǎn)時(shí),通過(guò)對(duì)數(shù)張片子進(jìn)行處理實(shí)現(xiàn)后聚焦。HTC則采用多加一個(gè)鏡頭,獲得景深數(shù)據(jù)。這些方案只能在某些特定的場(chǎng)合才能較好完成“先照相后聚焦”。其性能功能與真正的光場(chǎng)相機(jī)相去甚遠(yuǎn)。
光場(chǎng)相機(jī)的問(wèn)世與走向成熟,使很多專業(yè)人士引以為傲的攝影技術(shù)面臨“報(bào)廢”,傳統(tǒng)相機(jī)產(chǎn)業(yè)已從技術(shù)原理上被動(dòng)搖。數(shù)碼革了膠片的命,光場(chǎng)影像會(huì)革傳統(tǒng)數(shù)碼影像的命嗎?