Kvalitní fotomobil už není hudbou příliš vzdálené budoucnosti

Zatímco dnes slouží fotomobily pouze ke hraní a fotografie z nich jsou nekvalitní, v budoucnu by klidně mohly z trhu vytlačit digitální fotoaparáty nižší kategorie. Současný vývoj v oblasti obrazové kvality snímků a miniaturizace samotného fotografického modulu napovídá, že by to mohlo být již poměrně brzy.

Na našich stránkách jsme se již několikrát věnovali tématu fotografování s mobilem a technické kvalitě takto vzniklých fotografií. Články „Proč mobily fotí mizerně“ a „Jak nejlépe fotografovat s mobilem“ se setkaly s velkým čtenářským ohlasem. Vaše reakce v diskusi na téma, zda se mobilem vůbec dají pořídit kvalitní obrázky, byly většinou po právu skeptické. Obrazová kvalita snímků pořízených jakýmkoliv současným mobilem je jemně řečeno diskutabilní. Spíše by se hodilo říci: špatná a ještě horší. Situace se však dramaticky mění a podle všeho se zdá, že k lepšímu.

Vždy ostrý obraz

Jak už tomu ve vědě bývá, nové poznatky přicházejí z výzkumu původně určeného pouze pro potřeby zbrojního průmyslu. Tým expertů z Heriot Watt University ve spolupráci s divizí optiky a fotonové fyziky z Institute of Physics (IOP) a se společností QinetiQ vynalezl čočku s optickým kodérem, která zaručuje, že obraz na výsledné fotografii je vždy ostrý. Systém zpracování a speciálně tvarovaná čočka byly původně vyvinuty pro kamery s nočním viděním, používané armádou. V současnosti se předpokládá využití i pro fotoaparáty mobilních telefonů.

Vynález řeší problémy s hloubkou ostrosti, která bývá za zhoršených světelných podmínek nepříjemně „mělká“.

Hloubka ostrosti je termín, kterým se zjednodušeně řečeno označuje část (pole) snímku kde všechny zobrazené předměty budou ostré. Předměty mimo pole hloubky ostrosti (tj. před a za polem hloubky ostrosti - například v popředí nebo v pozadí snímku) jsou na výsledné fotografii více, či méně rozmazané. Hloubku ostrosti ovlivňuje několik faktorů. Jedním ze základních je aktuální clona objektivu, kterou je nutno měnit, kvůli správné expozici snímku s ubývajícím nebo přibývajícím světlem. (Další faktory viz seriál:  Začínáme s digitálním fotoaparátem).

“Náš systém zaručí, že obraz nikdy nebude nezaostřený“  tvrdí vedoucí vývojového týmu, Dr. Harvey a dodává „Pokud budu chtít udělat fotku s mým nosem v popředí a stromem v pozadí, systém zařídí že oba předměty budou na výsledné fotografii ostré“.

Ztráta obrazových informací při vzniku snímku, zapříčiňuje jeho neostrost. Díky systému takzaveného Wavefront kódování lze tuto ztrátu eliminovat.

Čočka s Wavefront coded systémem
Systém kódování navržený pány Dr. Catheyem a Dr. Dowskim z Univesity of Colorado se liší od běžného digitálního snímání ve dvou směrech. Světlo procházející čočkou vybavenou systémem Wavefront coded se nezaostřuje na určitou ohniskovou rovinu. Díky speciálnímu povrchu systému se mění cesta  dopadajících paprsků tak, že každý jednotlivý je vychýlen (jinak než  při běžném digitálním snímání) a díky tomu se paprsky nesbíhají v ohniskové rovině (obraz je tedy v danou chvíli neostrý).

Druhá odlišnost systému spočívá v digitálním detektoru (viz obrázek), který dekóduje a pomocí následných filtrů upravuje neostrý obraz tak, aby vznikl ostrý a čistý snímek. Hloubka ostrosti při použití objektivu se soustavou čoček se systémem Wavefront coded je mnohokrát větší, při stejném clonovém čísle, než u klasického objektivu. Systém byl původně vyvinut pro použití v mikroskopii.

 
zdroj: CDM Optics

Celý systém vynalezený týmem Dr. Harveye byl původně zamýšlen pro použití v termo kamerách pro armádu. Jeho hlavní předností je totiž malá váha a jednoduchost ovládání (systém není vybaven žádným knoflíkem pro ostření, jednoduše proto, že jej nepotřebuje). Nezanedbatelným plusem je i výrazně nízká cena.

Čočka je pokryta speciální vrstvou tloušťky lidského vlasu, zhotovenou z germánia a polovodičového materiálu běžně používaného v tranzistorech a fotodetektorech. Obraz lze zakódovat i dekódovat pomocí standardně používaných algoritmů. Stačí k tomu běžný procesor, kterým je dnes vybaven každý lepší mobilní telefon.

Budoucnost tohoto systému v mobilních telefonech spatřuje i Mark Squires mluvčí společnosti Nokia.  Výrobci mobilních telefonů totiž mají stejné požadavky jako armáda. Miniaturní rozměry, spolehlivost a nízká cena jsou i zde zárukou úspěchu.

Nahradí fotomobily levné digitální fotoaparáty?

Společnost Carl Zeiss ve spolupráci se společností Dialog Semiconductor se rozhodly vyrobit miniaturní fotografický modul pro mobilní telefony, který by technickou kvalitou snímků měl odpovídat potřebám každodenní fotografie.

Firma Carl Zeiss je vedoucí společností v oblasti optiky a opto-elektroniky a společnost Dialog Semiconductor vyvíjí a dodává snímací a audio techniku.

Prvním úspěchem dosaženým společným úsilím obou firem je fotografický modul s vysoce kvalitním snímacím senzorem a integrovaným image procesorem. Objektiv modulu se skládá ze tří čoček s extrémně asférickým povrchem. Objektiv není větší než kulička hrachu. Společnost Carl Zeiss začne tyto moduly již brzy vyrábět ve větším měřítku.

Budoucnost fotomobilů spatřuje president společnosti Dialog Semiconductor Roland Pudelko ve snímacím čipu CMOS s inovovanou optikou a nevylučuje přitom ani fotomobily s rozlišením až 10 Mpix.

Spolupráce obou firem by měla dlouhodobě pokračovat. Nechme se překvapit zda fotomobily opravdu vytlačí z trhu levné digitální fotoaparáty. Zajímá nás co si myslíte vy, napište nám do diskuze.

Zdroje: Business Wire, CDM Optics, BBC News