Che cos'è una fotocamera a campo luminoso ed è il futuro della fotografia?
Riepilogo: le telecamere a campo luminoso registrano la direzione dei fotoni oltre a ciò che le telecamere tradizionali catturano, consentendo alcuni trucchi davvero notevoli. Ma il prezzo e la complessità significano che non sono ancora pronti per il mainstream.
E se tutto quello che sapevi sulla fotografia fosse sbagliato? Beh, in realtà non lo è, ma le fotocamere a campo luminoso apportano una dimensione extra alla fotografia che le porta oltre ciò che può ottenere una normale fotocamera.
Che cos'è una fotocamera a campo luminoso?
Una fotocamera a campo luminoso è una fotocamera digitale progettata per acquisire informazioni più dettagliate e accurate sulla luce in una scena rispetto alle fotocamere tradizionali. Invece di registrare semplicemente l'intensità e il colore della luce in diversi punti su un sensore di immagini 2D, le telecamere a campo luminoso acquisiscono anche informazioni sulla direzione da cui proviene la luce. Ciò consente loro di creare immagini con un maggiore senso di profondità e dimensionalità e possono essere manipolate in post-elaborazione per modificare la messa a fuoco o la prospettiva dell'immagine.
Le telecamere a campo luminoso utilizzano un tipo specializzato di sensore di immagine in grado di catturare la direzione e l'intensità dei raggi luminosi mentre passano attraverso l'obiettivo. Queste informazioni vengono quindi utilizzate per creare una rappresentazione 4D della scena, nota come campo luminoso, che può generare immagini 2D con diversi punti focali o prospettive. Le telecamere a campo luminoso sono talvolta chiamate anche telecamere plenottiche, dal termine funzione plenottica, il nome di una funzione matematica che descrive il campo luminoso di una scena.
I vantaggi delle telecamere a campo luminoso
Esistono diversi potenziali vantaggi nell'utilizzo di una fotocamera a campo luminoso per la fotografia, il più importante dei quali è maggiore dettaglio e risoluzione. Le telecamere a campo luminoso acquisiscono informazioni più dettagliate e accurate sulla luce in una scena rispetto alle telecamere tradizionali.
Poiché le telecamere a campo luminoso acquisiscono informazioni sulla direzione dei raggi luminosi, possono creare immagini con maggiore profondità e dimensionalità. Questo può essere particolarmente utile per creare modelli o immagini 3D con un aspetto più realistico.
Le telecamere a campo luminoso acquisiscono più informazioni sulla luce in una scena, consentendo una maggiore flessibilità di post-elaborazione. Ad esempio, le immagini scattate con una fotocamera a campo luminoso possono essere manipolate per modificare la messa a fuoco o la prospettiva dell'immagine dopo che è stata catturata.
Le telecamere a campo luminoso possono catturare più luce rispetto alle telecamere tradizionali, migliorando le loro prestazioni in condizioni di scarsa illuminazione. Offre una migliore soluzione per la fotografia in condizioni di scarsa illuminazione rispetto alle fotocamere tradizionali comparabili.
Lo stato attuale delle telecamere a campo luminoso
Le fotocamere a campo luminoso sono ancora una tecnologia relativamente nuova e specializzata e non sono così ampiamente disponibili o conosciute come le fotocamere digitali tradizionali. Tuttavia, sono stati oggetto di ricerca e sviluppo per diversi decenni e alcune aziende e organizzazioni hanno lavorato sulla tecnologia delle telecamere a campo luminoso.
Un esempio di un'azienda che ha sviluppato una fotocamera a campo luminoso è (ora defunta) Lytro, che ha rilasciato la prima fotocamera a campo luminoso disponibile in commercio nel 2012. La fotocamera Lytro era una fotocamera compatta, inquadra e scatta che utilizzava un sensore di immagine specializzato per catturare il campo luminoso di una scena, consentendo agli utenti di cambiare la messa a fuoco dell'immagine dopo che è stata catturata.
Un altro esempio di fotocamera a campo luminoso è la L16 di Light, che è stata rilasciata nel 2017. La luce ha lasciato l'imaging di consumo nel 2020, quindi è un secondo pioniere della fotocamera a campo luminoso che lo chiama. La L16 è una fotocamera a campo luminoso più avanzata che utilizza una serie di 16 obiettivi e sensori di immagine per catturare il campo luminoso di una scena, ottenendo una risoluzione più elevata e immagini più dettagliate.
Altre aziende e organizzazioni che hanno sviluppato o stanno lavorando alla tecnologia delle telecamere a campo luminoso includono Pelican Imaging, Raytrix e il Dipartimento di informatica di Stanford.
Il futuro dei campi di luce
Il futuro delle fotocamere a campo luminoso nella fotografia è incerto, poiché la tecnologia è ancora relativamente nuova e specializzata. Tuttavia, le fotocamere a campo luminoso hanno il potenziale per migliorare notevolmente la qualità e la flessibilità della fotografia digitale e vengono esplorate per varie applicazioni.
La tecnologia del campo luminoso è promettente per la realtà virtuale e aumentata (VR e AR). Le videocamere a campo luminoso possono acquisire informazioni dettagliate e precise sulla luce in una scena, in modo da poter creare modelli 3D altamente realistici per VR e AR. Ciò significa ambienti o oggetti virtuali con maggiore realismo e immersione.
Un'altra potenziale applicazione per le fotocamere a campo luminoso è nella stampa 3D. Le telecamere a campo luminoso possono acquisire informazioni dettagliate e accurate sulla forma e sulla trama superficiale degli oggetti. Con quei dati è possibile creare modelli 3D altamente accurati che possono essere utilizzati per fabbricare oggetti fisici.
Ci sono alcuni motivi per pensare che le telecamere a campo luminoso non saranno mai mainstream. Il motivo principale per cui le fotocamere a campo luminoso dei consumatori del passato hanno fallito commercialmente è che le fotocamere degli smartphone sono, francamente, sorprendenti.
I sensori e l'ottica degli smartphone sono diventati abbastanza buoni da competere con le fotocamere SLR. Grazie ai progressi nella fotografia computazionale basata sull'intelligenza artificiale, i telefoni possono simulare molti trucchi delle fotocamere a campo luminoso.
Forse un giorno i nostri visori VR o AR avranno telecamere a campo luminoso al posto delle fotocamere tradizionali che usiamo oggi, ma nessuno sa se il tuo tiratore tascabile utilizzerà mai questa affascinante tecnologia.