Обеспечение достаточной глубины резкости, позволяющей получать одинаково четкие изображения объектов на переднем и заднем фоне одновременно, является большой проблемой для большинства систем получения изображений. «Смазанные» изображения получаются при частичной потере информации во время обработки снимка. Группа доктора Харви в сотрудничестве с компанией QinetiQ, бывшим британским агентством оборонных исследований Dera, разработала объектив оптического кодирования для инфракрасных камер. Система кодирует изображение с помощью волновых алгоритмов (wavefront coding). Сам алгоритм волнового кодирования был предложен доктором Эдвардом Доуски (Edward Dowski) из Колорадского университета для использования в микроскопии. При этом изображение всех объектов в кадре получается одинаково четким.
«Предложенная нами система позволяет обеспечить такое качество изображения, при котором все попавшие в поле зрения предметы выглядят четкими, - поясняет д-р Доуски. – Я могу сделать снимок собственного носа, и при этом как нос, так и попавшее в кадр дерево, стоящее вдалеке, будут одинаково четкими». При этом он отмечает, что к исследованиям в этой области проявила неподдельный интерес военная промышленность – армия Великобритании хочет оснастить каждого солдата легким и портативным инфракрасным прибором ночного видения. Качество изображений, получаемых с его помощью, должно быть безупречным. «Наше исследование проводилось в интересах военных, - говорит д-р Доуски. – Они используют очень дорогостоящие приборы, но как только оказываются с ними на открытой местности, получаемые с их помощью изображения становятся нечеткими».
В настоящее время для повышения четкости изображения в оптическую схему объектива инфракрасной камеры вводят дополнительные элементы, что приводит к увеличению веса объектива и стоимости. Цена прибора возрастает из-за этого в полтора раза. Разработанная доктором Харви конструкция выглядит на этом фоне весьма заманчиво – вместо пяти линз в объективе их всего две, к тому же отсутствуют регуляторы фокуса, которые изнашиваются и добавляют лишний вес. Линзы имеют специально разработанный профиль и покрытие. Для кодирования и декодирования изображений, получаемых с их помощью, используется широко известный математический алгоритм. Выгода очевидна: функция получения качественного изображения перекладывается с объектива ценой Ј1000 на процессор, который стоит Ј1. Подобный подход, по мнению доктора Харви, может быть использован производителями мобильных телефонов – наиболее «продвинутые» смартфоны уже имеют необходимые для этого вычислительные ресурсы.
«Требование, выдвигавшееся военными – низкая стоимость технологии – это как раз то, что нужно производителям мобильных телефонов, - говорит д-р Харви. – Вы можете просто взять аппарат и навести его – кадр будет резким, и для этого даже не нужно регулировать резкость. Все, что нужно системе – это компьютер, которым уже оснащены все современные мобильные телефоны».
Официальный представитель Nokia Марк Сквайрес (Mark Squires) заявил, что такая технология видится весьма полезной для использования в камерофонах в будущем. «В небольших устройствах, пояснил он, - первостепенными факторами являются размеры и энергопотребление. Тенденции развития камерофонов такие же, как и у цифровых камер. Поскольку в камерофонах используются стандартные технологии, особую важность приобретает объектив, и возникает необходимость поиска путей его совершенствования, если это возможно. Новая технология, вероятно, первоначально будет востребована в основном военными, однако это обычная история – военные разработки впоследствии прокладывают себе дорогу на рынок».
В настоящее время производители мобильных телефонов сконцентрировали свои усилия на повышении разрешения снимков. «Мы начали свой путь, - говорит г-н Сквайрес, - с низкого разрешения, затем дошли до VGA, и в настоящее время работаем с разрешением, составляющим 1,3 млн. пикселей. Чем больше элементов изображения, тем оно резче, так что мы повышаем качество».
Поделиться
