Главная / Наука / Революционная технология: Фото «движения» без искажений

Революционная технология: Фото «движения» без искажений

Израильские ученые научились фотографировать движущиеся предметы без «размытия» движения. Революционная технология внедряется в любую фото аппаратуру от смартфонов до камер медицинского, научного-исследовательского и промышленного оборудования.

Революционная технология: в процессе эксперимента микроконтроллер синхронизирует изменение фокуса с экспозицией кадра с помощью сигнала вспышки камеры. Фото: OSA
Революционная технология: в процессе эксперимента микроконтроллер синхронизирует изменение фокуса с экспозицией кадра с помощью сигнала вспышки камеры. Фото: OSA

Алгоритм «смазанного движения»

В современные камеры устроены так, что свет, проходящий через объектив, создает на фотографии, «изображение, похожее на то, которое видит человеческий глаз». Алгоритмы, заложенные в цифровых фотоаппаратах, работают так, чтобы по возможности убирать оптические искажения при фотографировании движущихся объектов, так называемое «размытие движения». Но, каждый, у кого есть камера в телефоне, знает, что такая технология не всегда работает эффективно. Чаще всего снимки бегущего человека, мчащегося на скорости поезда или автомобиля получаются смазанными и нечеткими.

Революционная технология: Эксперимент с поездом: результаты воспроизведения движущегося поезда с использованием нового метода. Фото: OSA
Революционная технология: Эксперимент с поездом: результаты воспроизведения движущегося поезда с использованием нового метода. Фото: OSA

Революционная технология: Избежать «размытия по кадру»

Исследователи израильского Института Электротехники при Тель-Авивском университете решили эту проблему с помощью алгоритмов постобработки изображений, закодировав информационные  цветовые сигналы, которые исходят от движущихся объектов. Другими словами,  новая технология   позволяет избежать размытия движения по кадру. В основе изобретения лежит процесс электронной фотографии, которая использует цифровые коды.

Ученые использовали два оптических компонента, а именно прозрачную фазовую пластину и фокусирующую электронную линзу, установленную в фотоаппарате. Пластина, разработанная исследователями, имеет микрооптическую структуру, которая отвечает за фокусировку цвета. Линза, синхронизированная с ней, фокусируется  на объекте во время его движения. Таким образом, движущийся объект окрашивается в разные цвета, и алгоритм, который кодирует изображение, исправляет его размытость, обрабатывая информацию от цветового следа, и восстанавливает резкость. Другими словами, новая технология считывает цвет, а не движение.

Революционная технология: Моделирование размытого движения: слева обычная камера; в середине постепенное изменение фокуса в обычной камере; справа - экспериментальная камера - постепенное изменение фокуса с кодированием фазовой апертуры. Фото: OSA
Революционная технология: Моделирование размытого движения: слева обычная камера; в середине постепенное изменение фокуса в обычной камере; справа – экспериментальная камера – постепенное изменение фокуса с кодированием фазовой апертуры. Фото: OSA

«Например, белый мяч, который быстро кидают в кадр, будет окрашен разными цветами во время движения, будто он проходит через призму», – поясняет автор разработки, аспирант факультета технологий Шай Эльмалем, – таким образом алгоритм по цветовому следу распознает, откуда был брошен мяч и с какой скоростью. Имея эту информацию, размытие исправляется.»

 На обычной камере будет видно размытие движения, а с новой технологией в кадре будет четкое изображение летящего мяча. Результаты исследования были опубликованы в научном журнале The Optical Society (OSA).

 

Надежда Карнаухова

Тель-Авив

Про Надежда Карнаухова

Закончила Московский Лингвистический Университет (бывший институт имени Мориса Тереза) по специальности политология со знанием английского и немецкого языков. Работала редактором новостной ленты на радиостанции «Голос России», «Рамблер. Новости» и РБК.

Возможно заинтересует

Французская оперетта: блеск и эпатаж в Иерусалиме

Иерусалимская Опера возвращается с премьерой двух одноактных французских оперетт «Свадьба при фонарях» Жака Оффенбаха и …