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¿Cómo funciona la cámara Lytro?

¿Cómo funciona la cámara Lytro?
Contenido
  1. centrarse en el problema
  2. campos de luz
  3. fingir profundidad
  4. imagenes en vivo
  5. Nota del autor

centrarse en el problema

Las cámaras Lytro están disponibles en una variedad de colores.

Cortesía de Lytro

En el nivel más básico, una cámara graba la luz. Cuando filma una escena, la luz reflejada de la escena golpea la lente de la cámara. La lente dobla la luz y la redirige al soporte de grabación. En una cámara de película, este medio es una tira de plástico tratada químicamente. En una cámara digital, es un sensor electrónico.

La luz del escenario se dobla a medida que pasa a través de la lente. Todos los rayos de luz convergen en el mismo punto. Si desea que el sujeto de la foto esté enfocado, necesita este punto en la superficie de la película o en el sensor digital. Puede ajustar la convergencia de los rayos acercando o alejando la lente de la montura. Cuando enfoca la lente de una cámara, lo que realmente sucede es que la lente se mueve hacia adentro o hacia afuera del resto de la cámara.

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La curvatura de la lente determina qué tan lejos de la superficie de la lente convergerá la luz a un punto. Una lente plana no gira la luz en un ángulo agudo como una lente redonda. Es por eso que el punto de convergencia de una lente plana está más lejos de la lente de lo que estaría con una lente redonda. Dependiendo de lo que desee fotografiar, necesitará la lente adecuada para asegurarse de que el sujeto esté enfocado.

El enfoque estándar de la fotografía resume toda la luz que incide en una imagen. No hay una única opción con una cámara tradicional que puede capturar todo, por lo que puede cambiar el enfoque después de tomar la foto; lo que ve en la imagen final es lo que obtiene. Pero si pudiera registrar todos los rayos de luz individuales para que su imagen tuviera toda la información visual de una escena, podría saltar de un punto focal a otro con el software adecuado.

Esta es la base de la cámara Lytro. Captura no solo la cantidad total de luz en una escena, sino los campos de luz reales.

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campos de luz

Tomar una foto con la cámara Lytro es solo presionar un botón. Te concentras más tarde.

Tomar una foto con la cámara Lytro es solo presionar un botón. Te concentras más tarde.

Cortesía de Lytro

Cuando miramos un objeto iluminado, nuestros ojos detectan la luz reflejada por ese objeto. Esta luz viaja en todas direcciones: si el objeto es transparente, la luz también continúa a través de él. Si pudieras aislar un solo punto en el espacio dentro de esta escena iluminada, encontrarás rayos de luz que lo atraviesan, viajando en todas direcciones.

Un campo claro describe este fenómeno. Puede pensar que un rayo de luz tiene cinco dimensiones. Tres de estas dimensiones son las dimensiones espaciales con las que todos estamos familiarizados, que se traducen aproximadamente en altura, longitud y profundidad o los ejes x, y, z. Las otras dos dimensiones se refieren al flujo de luz a lo largo del haz.

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La distribución geométrica de la luz es lo que llamamos plenóptico ocupación. La palabra plenoptic proviene del latín plenus, que significa completo o completo. Óptico se refieren al comportamiento de la luz. Para capturar toda la luz de una escena, necesitaríamos una cámara plenótica.

Una verdadera cámara pleno es solo un ejercicio de pensamiento. Los objetos físicos opacos bloquean la luz, causan oclusión. Para capturar un campo brillante, la cámara y el fotógrafo deben ocupar simultáneamente cada perspectiva alrededor de un sujeto sin bloquear la luz. No sabíamos cómo colocar una cámara para capturar todos los puntos de vista alrededor de un sujeto o evitar la oclusión. Pero la cámara Lytro simula algunas funciones plenóticas.

El dispositivo tiene algunas cosas en común con una cámara digital normal. Tiene una lente y una abertura por donde pasa la luz. También tiene un sensor que detecta la luz. Pero en el medio hay una serie de microlentes. Estas lentes son mucho más pequeñas que las lentes principales de Lytro: un prototipo de cámara pleno que fue la predecesora de Lytro tenía microlentes 280 veces más pequeñas que la lente principal. [source: Ng].

Las lentes de matriz dirigen la luz desde la parte posterior de la lente principal al sensor. El sensor captura el campo de luz entre la apertura de la lente Lytro y el sensor. La resolución de las fotografías depende de la potencia del sensor y del número de microlentes en la matriz.

Después de capturar una imagen, es hora de calcular algunos números.

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fingir profundidad

Imagina que tienes una mesa larga llena de objetos. Te paras en un extremo de la mesa, te concentras en el grupo de objetos más cercano y tomas una fotografía. Con una cámara digital normal, terminará con una foto en la que los objetos más cercanos estén enfocados. Cuanto más lejos estén otros objetos, más borrosos y difusos aparecerán en la imagen.

Inicialmente, incluso una foto de Lytro podría ser así. Pero si indica que desea enfocarse en un área diferente de la imagen, realmente desea ver esos juguetes geniales que podría haber puesto sobre la mesa, el punto focal se tambalea.

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El sensor Lytro puede generar diferentes imágenes dependiendo del campo de luz capturado en la cámara. Si bien está limitado por la configuración de enfoque de una cámara física al tomar una foto, Lytro le ofrece opciones. Esto se debe a que puede cambiar la profundidad focal de una imagen de Lytro después de haber tomado la fotografía.

Al enfocar una cámara física, acerque o acerque la lente y la apertura del sensor. Una imagen de Lytro (el archivo de imagen patentado se denomina imagen de campo de luz o archivo LFP) contiene información sobre el campo de luz de esa imagen. Esencialmente, el software crea una lente y un sensor virtuales, simulando lo que sucedería si cambiara físicamente el enfoque en una cámara tradicional. El objetivo virtual se acerca o se aleja del sensor virtual.

Una colección compleja de algoritmos hace el trabajo. La luz que captura con la cámara sirve como información. Los algoritmos son un conjunto de pautas que debe seguir el software Lytro. El software simula lo que habría hecho una cámara física y genera la imagen con el punto focal apropiado. Sin la información del campo de luz, esto no sería posible: Lytro no tendría la información necesaria para cambiar el enfoque.

La compañía ofrece un producto de software llamado Lytro Desktop que le permite almacenar y manipular fotos de Lytro en su computadora. En última instancia, la cámara también puede permitirle tomar fotografías con una profundidad de campo extendida. Esto significa que puede tomar una foto con objetos tanto en primer plano como en segundo plano y mantener todo enfocado al mismo tiempo. Los algoritmos de profundidad de campo extendidos esencialmente reconstruyen una foto tomando las partes más nítidas de cada fotograma potencial que obtendría de una foto de Lytro. Es casi como tomar una serie de fotos con diferentes puntos focales, recortar todas las partes que están realmente enfocadas y luego pegarlas todas juntas.

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imagenes en vivo

Lytro llama a las imágenes LFP “imágenes en vivo”. Esto se debe a que puede compartir imágenes a través de una plataforma especial llamada Lytro Web. La plataforma admite un software que le permite mover el enfoque en una imagen. Al compartir sus fotos en esta plataforma, puede permitir que otros exploren sus fotos y cambien el enfoque con la frecuencia que deseen.

También puede optar por mantener sus archivos almacenados localmente en su computadora al verlos con el software Lytro Desktop. Este software también ofrece la posibilidad de cambiar el enfoque de cualquier imagen capturada con la cámara Lytro en cualquier momento. Si bien LFP contiene toda la información sobre el campo luminoso de las imágenes adquiridas, el software contiene la serie de instrucciones necesarias para modificar los puntos focales.

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Una de las desventajas del enfoque de fotografía de campo claro es que los archivos de imagen tienden a ser grandes. Son geniales porque capturar toda la información en un campo despejado ocupa mucho espacio de datos. Un archivo LFP típico tiene aproximadamente 16 megabytes. Por el contrario, una imagen JPEG típica en la web puede tener hasta 30 kilobytes o menos.

Otra desventaja es que no es posible compartir una imagen LFP fuera de la plataforma web Lytro. Si quieres compartir un LFP, primero debes subirlo a Lytro Web. Luego puedes enviar el enlace a quien quieras.

Puede convertir archivos LFP a archivos JPEG, pero hay un problema. Un JPEG no admite el formato de imagen vívida; en otras palabras, el enfoque no se puede cambiar. Para exportar un LFP como JPEG, primero debe elegir el punto focal que desea en la imagen. Como JPEG, su imagen no será editable, es solo una foto digital normal.

¿Eliminará la fotografía de campo claro la necesidad de desarrollar habilidades fotográficas como la composición y el enfoque? A corto plazo, parece que las limitaciones de Lytro le impedirán terminar con el arduo trabajo y las habilidades artísticas que los fotógrafos serios desarrollan durante años de práctica. Pero tal vez en el futuro, estas cámaras harán que sea más fácil apuntar, disparar y enfocar lo que quieras más adelante.

A continuación se muestra un ejemplo de una imagen en vivo. Esta imagen fue capturada por Hanlin, miembro de la comunidad Lytro. Un clic en la Torre Eiffel en el fondo resalta. Al hacer clic en el modelo en primer plano, el foco vuelve de nuevo.

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Las cámaras Lytro tienen una interfaz de pantalla táctil simple y una pantalla LCD.

Las cámaras Lytro tienen una interfaz de pantalla táctil simple y una pantalla LCD.

Cortesía de Lytro

Tomar la fotografía perfecta es arte y ciencia. En el pasado, cuando la película era el único medio que podía usar, tenía que asegurarse de tener el objetivo correcto, la iluminación adecuada y el tipo de película adecuado para filmar. Si bien las cámaras digitales fueron el centro de atención, la elección de los lentes y la iluminación siguieron siendo importantes. Igualmente importante fue la familiaridad con el software de edición. Las herramientas adecuadas pueden ayudarlo a ajustar el balance de color, el contraste y otras características de la imagen.

Incluso las cámaras para fotógrafos profesionales tienen limitaciones. Uno es el punto focal de una fotografía en particular. Imagina que has montado una escena en la que la rama de un árbol está en primer plano y una persona posa en el fondo. Ajuste la configuración de la cámara para que la persona en el fondo esté enfocada. La rama del árbol en primer plano está desenfocada, creando lo que esperarías que fuera una imagen artística. Tomas la foto.

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Más tarde, mientras contemplas tu obra maestra, tienes una duda persistente en tu mente. Hubiera sido mejor concentrarse en la rama del árbol que en la persona del fondo. Quizás la ambigüedad hizo que la imagen fuera más intrigante. Pero nunca lo sabrá, porque no puede cambiar el enfoque de una foto que ya ha tomado.

La cámara Lytro resuelve este problema. Utiliza lentes y sensores especiales para capturar cada campo de luz en el marco de una escena. Al tomar una foto con una cámara Lytro, recién está comenzando. Con el software apropiado que vino con la compra de su cámara, puede ajustar el punto focal de la imagen después de haberla tomado. Cambiar de primer plano a fondo es solo un toque de un dedo o un clic.

¿Como funciona? Para entender esto realmente, primero debemos observar cómo una cámara tradicional captura una imagen.

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