O.S.E.L. - Megapixelová válka fotoaparátů končí, je tu gigapixelová
 Megapixelová válka fotoaparátů končí, je tu gigapixelová
Američtí vědci vyvinuli pro vojáky padesátigigapixelový (50 000 megapixelový) fotoaparát. Zatím je velkosti nočního stolku, ale během pěti let má být v miniaturizované verzi na trhu pro širokou veřejnost.



Fotoaparát má pětkrát lepší rozlišení, než má lidské oko a jeho horizontální zorný úhel je 120°. Pro srovnání, lidské oko vidí do strany (tedy pro levé oko vlevo a pro pravé vpravo) okolo 90° od osy hlavy. Základní objektivy klasických fotoaparátů zabírají obraz v rozmezí 35 až 60 stupňů. Objektivy typu rybí oko mají sice i přes 180°, ale za cenu velké deformace objektů. Hlavní předností nové světové špičky fotografické techniky není zorný úhel, ale potenciál zachytit až 50 gigapixelů dat v jednom okamžiku, což je 50 000 megapixelů. Pixely jsou jednotlivé "tečky" dat a platí, že čím vyšší je jejich počet, tím lepší je rozlišení a možnost dělat zvětšeniny a výřezy z části obrazu, která nás zajímá. Většina stávajících fotoaparátů pracuje s velikostí obrázků od 8 do 40 megapixelů

Zvětšit obrázek
Gigapixelový obrázek panorama Seattlu. (Kredit Duke University)

 

Gigapixelový fotoaparát je vlastně takový malý podvod. Nejde totiž o jeden, ale o 98 synchronizovaných fotoaparátů s vlastním čtrnácti megapixelovým senzorem. Každá jednotka sbírá data jen z určité oblasti zorného pole. Polokulovité uspořádání kamer dovoluje použít pro všechny fotoaparáty jednu sférickou čočku. Teprve počítač spojuje všechny informace do jednoho poskládaného obrazu. Dochází k poněkud paradoxní situaci. Doposud platilo, že fotograf pátral, a až se mu podařilo dostat do záběru zajímavou situaci, zmáčknul spoušť. S příchodem této novinky se situace zcela otáčí. Fotograf určitým směrem mačká spoušť a teprve pak začíná pátrat, zda se mu podařilo zachytit zajímavý záběr. Přístroj je tak schopen zaznamenat v širokém poli detaily, které bez dalekohledu nemá autor obrázku šanci vidět. A i kdyby se nějakým zpřaženým dálkohledem díval, při tak velkém zvětšení by mohl viděl jen jedno nepatrné puzzle. O tom, co se děje v tisíci dalších kousků skládačky, by nemohl mít ani ponětí. Při zmáčknutí spouště snímají všechny kamery současně, takže fotograf dostává haldu dat, a když si dá tu práci a začne si jednotlivé dílčí části mozaiky slepené počítačem doma v klidu zvětšovat, otevře se mu zcela jiný svět - svět detailů, o němž neměl ani ponětí, že je zaznamenal. Tento typ focení už neznamená lítání po městě či v přírodě s foťákem v pohotovostní poloze na krku. Zkrátka se udělá pár zaběrů, někde z hotelového pokoje, nebo jen tak cestou po silnici ze staženého okénka auta, a pak už na člověka čekají hodiny strnulého sezení na židli u počítače s velkou obrazovkou a projíždění celé skládačky část po části. 

 

Zvětšit obrázek
David Brady, vedoucí kolektivu stavitelů gigapixelového fotoaparátu. (Kredit: Duke University)

Tradiční způsob, jak prorazit na trhu a udělat lepší fotoaparát dlouho znamenalo zlepšit optiku. Tedy dodat další nebo větší optický prvek, což zvyšovalo jak složitost zařízení při zaostřování, tak také jeho hmotnost. Ti, co se ve focení vyznají, vám řeknou, že když chcete při koupi foťáku dobře investovat, nemá cenu kupovat nové typy „těl“, ale kvalitní objektivy, které hodnotu neztrácejí. Zdá se, že tato cesta „skel“, se blíží svým technologickým limitům. Dokládá to i novinka fotoaparátu AWARE-2, jak svůj prototyp superfoťáku vědci nazvali, optika v něm zabírá jen 3 % objemu a cenově v něm nehraje roli. Trend výkonných a přitom cenově dostupných fotoaparátů se definitivně odklání od „cesty těžkotonážní optiky“ a vydává se na „cestu procesorů“.

 

Zvětšit obrázek
Zázrak fotografické techniky – gigapixelový fotoaparát. Jednotlivé "půl-objektivy" nejsou vidět, jsou rozmístěny okolo středu a v jakési polokouli všechny ústí do středu krytého centráloní čočkou. (Kredit: Duke University)

S jistou dávkou smutné ironie lze poznamenat, že „velký bratr“ nebude mít oko jak chobotnice, ale bude připomínat složené oko hmyzu - skládačku mnoha titěrných objektivů, z nichž každý bude sledovat jen úzkou výseč. Počítače pak vše budoudou skládat jako puzzle. Bude-li, pravdou jak vědci slibují, že tyto přístroje budou během pěti let cenově dostupné a na běžném trhu, potom pro ty, co si na to udělají čas a nebo za to budou placeni, nebudou mít problém rochnit se v soukromí kohokoliv z nás, a to vše z neuvěřitelně velké vzdálenosti. Zřejmě k takovému scénáři  časem opravdu dojde, ale zatím se můžeme utěšovat tím, že více megapixelů ještě neznamená lepší fotky.  
Ve stávající "megapixelové válce" výrobci zvyšují rozlišení fotoaparátů, ale novější modely  často fotí hůř než jejich předchůdci. Paradoxně vyšší rozlišení může znamenat nižší kvalitu obrazu. Při zachování velikosti čipu více pixelů většinou způsobuje větší šum, který výsledek znehodnotí. Škoda, že tvůrci superfotoaparátu namísto gigapixelů neuvádějí parametry snímače, šum při vysokém ISO, dynamický rozsah,... Asi dobře ví proč. Jeden z mála parametrů, který uvedli – tři snímky za minutu, nevěští nic dobrého. Pokud budete vědět, že v ten a ten čas se má někde něco udát, fotit z velké dálky nazdařbůh s kadencí pár fotek do minuty neskýtá moc šancí, že se vám povede dobrý záběr. Nehledě na to, že u fotek z velké dálky zlobí i takové věci, jako jsou kouřový opar, pyl kvetoucích rostlin,...
Užitečnějším parametrem, než je počet gigapixelů, je jejich hustota na čipu (pixel density). Tato hodnota vypovídá o kvalitě výsledného obrazu mnohem více. A ještě jednu věc opoměli tvůrci gigasuperfoťáku zmínit. Že bude dost komplikované "udržet" záběr. I s malým pohybem bude klesat ostrost a také schopnost fotoaparátu zaostřit. Takže když byste s ním náhodou z nějakého hotelového pokoje časem přece jen fotili, bude lepší si předem objednat apartmán ne moc vysoko. Výškové budovy se při poryvech větru mohou natolik chvět, že byste na detailních záběrech toho nakonec moc vidět nemuseli.

S postupem času prosakují na veřejnost další údaje o přístroji AVARE2. Stránky Digital Photography Review například zveřejnili neautorizovaný text s nákresem na němž je uspořádání jednotlivých „sub-kamer“ do společné čočky objektivu dobře patrno. Tip nám poslal pan Luděk Horáček. Zde je odkaz: http://www.dpreview.com/news/2012/06/22/Gigapixel-camera-suggests-ways-to-offer-high-pixel-counts
Postupně budeme doplňovat další podrobnosti.
Inženýr David Pollock z University of Alabama v Huntsville je jedním z mála odborníků, kteří se zatím k fotoaparátu AWARE-2 vyjádřili mírně pesimisticky. Podle něj tato koncepce bude trpět "nedostatkem" ohniskové vzdálenosti. Meší hodnoty „f“ znamenají širší relativní aperturu a nižší teplotní šum. Na druhé straně, kratší ohnisková vzdálenost znamená menší zvětšení a nasnímaníé předměty se jeví, jakoby byly velmi vzdálené.Asi tím chce naznačit, že skutečnost není až tak dramatická, jak to vypadá z předkládaného snímeku.

Prameny:
Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA)
Brady, D. J., et al. Nature 486, 386–389 (2012)
Duke University



O fotoaparátu se s odstupem času vynořily další podrobnosti. Zde je odkaz:
http://www.highpants-thinkmachine.com/aware-2-the-gigapixel-camera/ http://www.highpants-thinkmachine.com/aware-2-the-gigapixel-camera/


Autor: Josef Pazdera
Datum:22.06.2012 07:55