Işık Alanı Fotoğrafçılığı Nedir ve Nasıl Çalışır?

Işık alanı fotoğrafçılığı uzun zamandır var. İlk analog ışık alanı cihazı, 1908'de renkli fotoğrafçılık üzerine yaptığı çalışmalarla Nobel Ödülü kazanan Gabriel Lippmann tarafından icat edildi.

Işık alanı fotoğrafçılığı, normal fotoğrafçılıkta imkansız olan, bir görüntü çekildikten sonra görüntünün odak düzlemini hareket ettirmenize izin verdiği için büyüleyicidir.

Peki, ışık alan fotoğrafçılığı nasıl çalışır? Bu makale size bilmeniz gereken her şeyi öğretecek.

Işık Alanı Fotoğrafçılığı Nedir?

Normal fotoğrafçılık, insan gözüne çok benzer şekilde çalışır. Kamerayla odaklanırsınız ve sensör, odakta o alanın bir “dilimi” ile üç boyutlu uzayın iki boyutlu bir görüntüsünü yakalar. Odaklanan alanın önündeki veya arkasındaki her şey bulanık ve odak dışı. Bunun nedeni, normal bir sensörün yalnızca ışığın yoğunluğuyla ilgili bilgileri yakalamasıdır.

Işık alanı, bir sahnedeki tüm ışık ışınlarının (her foton) tamamını ifade eder. Işık alanını oluşturan ışık ışınları, plenoptik fonksiyon tarafından tanımlanır (bu nedenle ışık alanı kameralarına plenoptik kameralar da denir). Plenoptik fonksiyon, bir ışık ışını beş boyutta tanımlar: 3B uzaydaki koordinatları (X, Y, `) ve 2B uzaydaki yönü (iki açı).

Işık alanı fotoğrafçılığı, belirli bir sahnedeki ışık alanından bilgi yakalar. hem ışığın yoğunluğu hem de ışık ışınlarının yönü (plenoptiğe göre işlev).

Işık alanı fotoğrafçılığı geleneksel fotoğrafçılıktan çok farklıdır. Üç boyutlu bir görüntü yakalamanıza ve gerçeğin ardından odağın nerede olacağını seçmenize olanak tanır. Birden fazla sensör kullanılarak hem gelen ışık hem de ışık ışınlarının yönü yakalanabilir.

Işık Alanı Fotoğrafçılığı Nasıl Çalışır?

Belirtildiği gibi, bir ışık alanı kamerası, kameranın önündeki ışık alanı hakkındaki tüm bilgileri yakalar. Bu bilgiler ışığın yoğunluğunu, rengini ve yönünü içerir. Bu nedenle, her bir ışık ışınının sensöre ulaşmadan önce nereden çıktığını matematiksel olarak belirlemek mümkündür. Bu, sahnenin üç boyutlu bir modelinin oluşturulabileceği anlamına gelir.

Bir ışık alanını yakalamak için birkaç teknik vardır, örneğin:

• Birden çok açıdan bir sahne hakkında bilgi yakalamak için tek bir kamera kullanma. Bu yöntem, birçok görüntünün bir seçimini üretir.
• Çoklu kamera dizileri. Bunlar genellikle, her biri bir sahne hakkında biraz farklı bir açıdan bilgi yakalayan geniş bir dizide düzinelerce sensör içerir. Bu yöntem aynı anda birçok görüntü üretir.
• Mikrolens dizileri. Tek bir dijital kamera sensörünün önünde yüzlerce mikro mercek bulunması, ışık alanı bilgilerinin yakalanmasını sağlar. Bu, yüzlerce alt görüntüden oluşan bir görüntü üretir.

Her görüntü veya alt görüntü, uzayda biraz farklı yerlerden kaynaklanan ışık ışınlarını yakalayarak farklılık gösterir. Bu nedenle her piksel biraz farklı bir sahne göstereceğinden, ışık ışınının açısı hakkında bilgi kaydedilir. Bu, her bir nesnenin kameraya olan mesafesini ve sahnedeki konumunu hesaplamayı ve nihayetinde sahnenin 3 boyutlu bir modelini geliştirmeyi mümkün kılar.

Işık Alanı Fotoğrafçılığının Uygulamaları

Işık alanı fotoğrafçılığının inanılmaz derecede faydalı olabilecek çeşitli kullanımları vardır. Bir sahnenin ışık alanı hakkındaki tüm bilgiler kaydedildiği için, ışık alanı görüntülerini normal fotoğrafçılıkta mümkün olmayan birçok şekilde işlemek mümkündür.

Özel Odak Noktası

Işık alanı fotoğrafçılığının en bilinen özelliği, görüntü çekildikten sonra odak noktasının değiştirilebilmesidir. Bunun nedeni, kamera tarafından yakalanan bilgilerin her mesafede odaklanmayı içermesidir. sofistike yazılımla, odak noktası olarak herhangi bir mesafeyi seçmenin mümkün olduğunu faliyet alani, sahne.

Değişken Alan Derinliği

Odaklanmaya benzer şekilde, kaydedilen bilgilerin doğası gereği, görüntülerin "sentetik açıklık" ile işlenmesi mümkündür. Diyafram, bir lensteki açıklığın çapıdır ve alan derinliğini belirler (ön planın ve arka planın ne kadar odak dışı olduğu) bir görüntüde.

İlişkili: Fotoğrafta F-Stop Neden Önemli?

Bir ışık alanı görüntüsü, mümkün olan her odak mesafesinde bilgi içerdiğinden, mümkün olan en küçük alan derinliğine sahip görüntüler oluşturun (yalnızca çok küçük bir bölüm odaktadır). Görüntüdeki her şeyin odakta olduğu sonsuz alan derinliğine sahip bir görüntü oluşturmak da mümkündür.

Paralaks Etkisi

Işık alanının yakalanma şekline bağlı olarak, sahnenin biraz farklı görüş açıları elde etmek mümkündür. Bu, görüntüyü çekmek için kullanılan sistemin çapına veya genişliğine bağlıdır. Lens sistemi ne kadar geniş olursa, daha geniş açılardan o kadar fazla ışık yakalanır.

Görüntü çekildikten sonra, sanki gerçek sahnede başınızı hareket ettiriyormuşsunuz gibi görüntünün perspektifini az miktarda değiştirmek mümkündür. Bu paralaks etkisi olarak bilinir. Paralaks efektini kullanarak bir 3D görüntüyü yeniden oluşturmak da mümkündür.

Mesafeleri Hesapla

Işık alanı fotoğrafçılık sisteminin hassasiyetine ve optik özelliklerinin ne kadar iyi bilindiğine bağlı olarak, bir sahnedeki lensten nesnelere olan mesafeyi hesaplamak mümkündür. Bunun önemli bir uygulaması, sentetik veya biyolojik numunelerin boyutunu doğru bir şekilde ölçmenin yararlı olduğu mikroskopi olacaktır.

Aydınlatma Koşullarını Değiştirin

Işık alanı fotoğrafçılığında sahne derinliği hakkında çok fazla bilgi kaydedildiğinden, bir sahnedeki aydınlatmayı doğru bir şekilde yeniden yapılandırmak için son işlem yazılımıyla mümkündür. Yazılım bir görüntüdeki tüm nesnelerin göreceli konumlarını bildiğinden, gölgelerin nereye düşeceğini inandırıcı bir şekilde hesaplayabilir.

Sanal gerçeklik

Işık alanı fotoğrafçılığı film yapımcılığını ve VR'yi sonsuza dek değiştirin. Bunun nedeni, ışık alanı fotoğrafçılığının gerçek hayattaki VR'yi oluşturmak için kullanılabilmesidir. Google, bu konuda görüntülenebilecek örnekler geliştirmiştir. Buhar.

Dönen 16 GoPro kamera dizisini kullanarak, tüm ışık alanı bilgilerini bir 3B alanda kaydeden binlerce görüntü yakaladılar. Daha sonra üç boyutlu, altı serbestlik dereceli bir sanal gerçeklik deneyimi yaratabildiler.

Işık Alanı Kameraları Fotoğrafçılığın Geleceği mi?

2012 yılında, tüketici pazarına yönelik ilk ışıklı alan kamerası, Lytro şirketi tarafından piyasaya sürüldü. Bu kamera, sabit bir F/2 diyafram açıklığına sahip bir megapiksel çözünürlüğe sahipti ve 400 ila 500 dolar arasında satıldı. O zamandan beri, çok az sayıda tüketici hedefli ışık alanı kamerası piyasaya çıktı.

Çözünürlük ve görüntü kalitesi eksikliği, hafif alan kameralarının DSLR'lerin yaptığı gibi tüketici pazarında yükselmediği anlamına geliyordu. Aslında, ışık alan teknolojisinin birçok kullanımı geliştirme aşamasındadır.

Ancak Google'ın (ve şimdi Apple'ın) bu teknolojiye yatırım yapmasının bir nedeni var ve bunun VR için 3D kullanıcı deneyimleri oluşturmadaki kullanımı sadece bir örnek!

Facebook'un Artık AR/VR Cihazlarında Çalışan 10.000 Kişisi Var

Apple ve Google'a olan bağımlılığını azaltmak isteyen Facebook, Oculus'ta her şeyi yapıyor.

Sonrakini Oku

Yazar hakkında