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[其它] 牺牲时间与空间 解析先拍照后对焦技术[16P]

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牺牲时间与空间 解析先拍照后对焦技术[16P]

妈妈再也不用担心我对不上焦了

    先拍照后对焦这个概念出现其实已经有了非常长的时间,早在1995年我们就看到了类似的雏形产品,不过直到2011年才有Lytro公司推出了一款可以称之为量产品的东西,那就是我们常说的光场相机。虽然光场相机没火起来,但是先拍照后对焦这一概念倒是火起来了,乃至于有人认为先拍照后对焦就是正确的。

妈妈再也不用担心我对不上焦了



    好吧,的确光场相机的理念拯救了很多很多人,也让那些总也拍不清楚照片的朋友找到了一个很好地开脱的理由,只要有了这个功能,你们休想再说我拍照对不上焦了,这下不仅是妈妈不用担心我对不上焦了,全家人都可以为此放心了。



光场相机的原形机以Contax 645为基础



对焦对不上是个很严重的问题



对焦 你落伍了

    在这样的强大需求之下,在光场相机还没进步的情况下,诸多手机厂商都开始宣传这个非常威武的卖点,那就是先拍照后对焦。一时之间,先对焦的手机成了落伍的存在,相机更是被奚落的对象,你们拍照还要对焦?那就真的是开玩笑了。

产品:70D 佳能 数码相机

光场相机拯救全人类

光场相机拯救全人类

    当然了咱们今天的文章不能只说笑话,我们先来说说光场相机的原理,光场相机的核心部分就在他的传感器前部滤镜结构上,虽然这台相机的传感器本身具备了1100万像素,但是通过改变传感器前面的滤镜,我们可以发现这个传感器的成像点并没有放在同一个平面上,而是大概分布在100余个平面上。



光场相机简单来说就是阵列



他的原理就是一次性摄入海量信息

    也就是说,我们每拍一张照片,光场相机大概会记录着100个物距的成像信息(可以理解为照片的一部分),考虑到这台相机的传感器本身尺寸和光圈大小,这100多个部分照片已经可以涵盖所有的景深情况。之后我们只需要把这些照片所具备的距离信息整理一下,再加上焦点算法(实际上是锐度优先+相似距离信息拼接),就可以形成完整的照片了。

产品:70D 佳能 数码相机

时间空间哪有方便重要

时间空间哪有方便重要

    听完上一页的解读,可能很多朋友都会意识到一个问题,他把一张照片拆成了100多张,那么拼接使用的数量是多少呢?大约为10%。也就是说这块1100万像素的传感器,大约有1000万像素被浪费掉了,毫无疑问这对于照片的分辨率有着极大的影响,再加上拼接算法本身还会在一定程度上损失分辨率,所以这块1100万像素的传感器实际分辨率大约等于50万像素的水平。



光场相机的分辨率损失非常严重



拍摄的照片就放大成为了马赛克效果

    毫无疑问,50万像素的分辨率拿来微信发个大图都是虚的,显然这个技术完全落后于时代了。很显然手机厂商不能这么做,那么他们怎么做的呢?采用的是对焦扫描模式,也就是让镜头从最近对焦距离到最远对焦距离跑一遍,然后在对焦的过程中进行快速连拍,之后再将所有的图片记录下来。



除了牺牲分辨率 依靠对焦扫描也是一种光场思路

    这个设计很显然不会损失分辨率,那么他损失的是什么?自然是时间,一般镜头跑一遍行程0.3秒已经属于快速了,0.5秒已经属于不错的数字,对于手机来说1秒钟基本可以接受,在这一秒钟当中,手不可能不动,物体不可能不动,各类反向计算同样会损失分辨率,效果我就不说什么了。

产品:70D 佳能 数码相机

智障的相机厂商们

智障的相机厂商们

    由此我们可以看到,想要先拍照后对焦,要么我们需要损失空间(也就是分辨率),要么我们需要损失时间(对焦扫描带来的变化),不损失显然是不可能。不过我们依旧可以通过各种形式来减小空间或者时间的损失,所以还是有诸多手机厂商看好他的前景。



光场相机必须用于虚化差的相机

    不过笔者却和相机厂商们一样不看好这个技术,先拍照后对焦从根本上可以成立,最主要理由虚化效果太差。而相机厂商们对这项技术完全无视,也在于为了画质他们需要使用更大的传感器,而更大的传感器毫无疑问会带来更好的虚化效果。



对于大型传感器 我们需要数倍的数据量

    对于一个1/3寸f/2.0的传感器来说,用牺牲时间的算法,100多个距离片就可以完整的记录下所有的信息,但是如果换成目前标准的1/2.3寸传感器,那么这个距离片就要提升为接近200个,如果以APS-C单反相机为例,这个数字需要提升到3000个,哪怕我们拥有60张/秒的连拍速度,无限的缓存,极高的存储速度,10倍的数据复用率,每拍摄一张照片都要完整的5秒钟,如果按目前的真实效率来考量,1分钟……嗯……1分钟之内还是能做到的。



这个数据量会可怕到我们无法接受

    那么如果用牺牲空间的算法呢?以目前流行的2000万像素APS-C画幅传感器为例,抛弃感光效率各方面的考量,要做到一次性收集到所有信息,我们需要大约40亿像素,而如果只用这2000万像素,那么最终图片的有效尺寸会在10万像素,貌似当个QQ头像还是满富裕的。

产品:70D 佳能 数码相机

好技术与好噱头你要哪个

好技术与好噱头你要哪个

    看完以上的计算,你是否开始觉得光场相机就是扯淡呢?先拍照后对焦理念毫无疑问是符合人类变懒这一根本需求的,但是他的本质就好像不工作能赚钱,不吃饭能过日子,不呼吸能给血液供氧一样,他有太多太美好的梦想,却没有考虑到我们还生活在地球上,我们还生活在21世纪。



所以说光场技术很难普及下去

    这一设计可以说完全就是噱头,哪怕是把他发挥到极致的光场相机也是如此,光场相机本身拥有非常复杂的技术基础,但是相对于实用这个技术还差很多。对于消费者来说,没有任何道理因为技术的先进,而忽略实用性的底下。所以说无论是好技术还是好噱头,只要不是好的实用价值,都是没有意义的存在。



对焦本身就是摄影的一部分,不可能去掉

    笔者通篇文章的意思很是简单,先拍照后对焦这一技术不具备任何的实用价值,无论是光场相机、传统相机、手机平板都是如此,对于相机来说画质仍然是永恒不变的提升点,在画质仍然留有相当潜力的今天去做新技术显然是不划算的。而对于手机来说,天生的小传感器和广角镜头使得对焦是一件非常容易的事情,不琢磨如何提高合焦速度和环境适应性反而去做先拍照后对焦技术,属于蛋疼至极的选择。



先拍照后对焦仍然很不成熟



也许有一天光场相机会普及 但是永远不是今天

    不过未来的未来,一切都不好说,也许未来的某一天我们会看到各大厂商都为这个技术而努力,我们总是高看这1年技术的进步,而小看10年后他会发展成什么样子,毕竟不用对焦先拍照是个太有诱惑力的事情了,笔者比任何人都期待真正意义上这一技术的出现,只是未来会有多远呢?也许我们剩下的只是无尽的期待吧……

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这个是必然的趋势,随着3D打印机的兴起,配套的3D摄影器材必然兴起。可以想象的未来就是就是3D照相机照下来的东西由3D打印机完成制造。

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从现在来说,这货就是坑爹。先拍后对,犹如水中捞月。

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