利用微透鏡實(shí)現“永不虛焦”的相機

“數碼相機歷史上最具創(chuàng )新的產(chǎn)品將于2011年內上市”。

　　夸下如此?？诘?，是美國風(fēng)險企業(yè)Lytro公司。該公司2011年6月發(fā)布了新開(kāi)發(fā)的數碼相機概念。其反響轟動(dòng)了全世界，通過(guò)對該公司和業(yè)內人士進(jìn)行采訪(fǎng)，本刊記者終于探明了其技術(shù)特點(diǎn)。

可對任意拍攝對象對焦（攝影：Lytro公司）

　　Lytro的數碼相機的最大特點(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，有對焦不準的情況時(shí)可進(jìn)行修改。Lytro首席執行官Ren Ng信心十足地表示，“將以比原來(lái)的數碼相機更具競爭力的價(jià)格面向普通消費者銷(xiāo)售”。

獲取拍攝對象的各種光線(xiàn)信息

　　Lytro公司利用“光場(chǎng)相機（Light Field Camera）”技術(shù)開(kāi)發(fā)出了這種不失敗的相機。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
本圖為普通相機和Lytro公司采用的微透鏡方式光場(chǎng)相機的結構。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(guò)讓光線(xiàn)經(jīng)由微透鏡射入攝像元件，不僅能記錄光線(xiàn)的色彩，還能記錄入射位置和方向等拍攝對象的各種光線(xiàn)信息。由此推測拍攝對象的位置以及與相機的距離，從而能夠對任意位置對焦。而原來(lái)的相機不會(huì )記錄光線(xiàn)的入射位置和方向等，而是把這些光線(xiàn)的信息作為一種光線(xiàn)來(lái)記錄。

　　光場(chǎng)相機概念本身雖不是全新技術(shù)，但Lytro通過(guò)利用微透鏡，大幅實(shí)現了小型化和低成本化。此前據說(shuō)需要將100部相機以矩陣狀配置的大規模系統。

　　光場(chǎng)相機可獲取景深較大的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。追求數字圖像未來(lái)的美國風(fēng)險公司的動(dòng)向，今后仍將繼續受到關(guān)注。