跳脫傳統成像原理 次世代相機可穿牆透視

minglung2008

文｜Daniele Faccio, Stephen McLaughlin 翻譯｜查修傑  2018.01.30 06:04


你的新手機可以辨識臉孔，還可以在超高解析度下高速攝影，這些功能或許已足以令你驚艷，但這些技術只是正在上演的攝影革命之冰山一角罷了。


最新的相機技術已經不再追求解析度的提升，而是著重於攝影資料與處理技術的結合。這並非是指Photoshop那種後製效果和濾鏡，而是一種全新的攝影觀念，其所記錄的資料乍看下可能完全不像是照片，只有在經過電腦處理，透過複雜數學公式與模型換算出光線行進路線後，才轉化為最後的影像。


這一段電腦處理的過程，神奇地將攝影從傳統技巧中解放了出來。假以時日，我們甚至可以不用再拿著傳統「照相機」來照相，而改用光線感測器來拍攝影像，這在幾年前是完全無法想像的。光線感測器可以拍攝到過去不可能拍到的影像，像是濃霧中的景色、人體內部構造，甚至是牆壁後方的物體。

單像素相機
一個極端的例子是所謂的「單像素照相機」，其原理既簡單又巧妙。普通的照相機是透過大量的像素（微小的感測單位）來捕捉同一個光源照亮的場景，但其實我們可以反其道而行，用單一像素來紀錄多重光源照射下的影像資訊。


要達到這個目的，必須具備一個可控制的光源，像是一具單純的資料投影機，一次照亮一個定點，或是投射一系列不同的光影。每次投射光點或光影後，立即偵測並記錄反射的光線，再將所有資料合併便可組成最後的影像。




很顯然，這種成像技術的缺點是必須重複投射光點或光影，才能得到一個影像（傳統相機僅須拍攝一次）。但這種攝影方式卻可以產生傳統相機拍不到的影像，像是在可見光譜以外，可以感測得到卻無法拍成相片的其他光線波長。

多重感測相機
單像素相機只是新興成像技術中最簡單的一個應用，其運作原理仍植基於傳統的攝影觀念。除此之外，還有許多新形態的裝置是結合了大量資訊來源，其中傳統影像資料的比例只占一小部分。


這類多重感測相機通常具備多組感應裝置，對準同一景物擷取資料。哈伯望遠鏡就是此一技術最早的範例，其所拍攝的畫面都是由不同波長的影像所組成。如今一般人也可以在市面上買到相同原理的消費產品，例如Lytro相機就可以擷取同一感光器上不同光線強度與角度的資訊，等拍攝完畢後，再決定畫面焦點要放在哪裡。


未來的相機或許看起來就類似Light L16照相機。這具相機擁有超過10個感測器，運用尖端技術透過處理器結合這些資料成為一張50Mb大小，可以改變景深和焦距的專業級影像。相機本身看起來則是宛如畢卡索畫筆下的「瘋狂行動電話照相機」。

但這些也只是顛覆攝影觀念的新世代相機初試啼聲之作罷了。研發人員現正致力於開發可以穿透濃霧、看穿牆壁、甚至透視人體和人腦的影像技術，而其技術來源都是基於光線穿透物質，或是繞過物體的理論模型。


另外一個深具潛力的技術領域，是運用人工智慧來分析資料並「學習」辨識物體。此一領域是受到人腦學習程序的啟發，未來可望在顯像裝置中扮演重要角色。


在此同時，單光子和量子成像技術也逐漸成熟，可以拍攝極低照度，或是高達每秒一兆幀的極高速攝影。在此拍攝速度下甚至可以逐格捕捉到光線前進的過程。


上述部分應用或許無法在短期內實現，但至少我們已掌握到基礎原理，只須巧妙地結合新科技與電腦運算，應該就能突破技術障礙，推動攝影技術革命。

原文出處：鏡週刊

alamchen

科技日新月異，看穿透牆壁不就隱私爆光~人人自危了....

ymt4353

新科技讓一切隱私無所遁形；不知未來將是個什麼樣的世界？！

happyg

哇塞，穿牆透視真是高科技啊

kuenkuen6

穿牆透視這太恐怖了吧
都被看光光了不是嗎

a030405a

終於實現透視了嗎？越來越沒隱私了....科技真是厲害

tarepanda_ycs

透視實在太危險吧, 這種科技應該要立法禁止, 毫無私隱可言