O que é uma câmera de campo de luz e é o futuro da fotografia?


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Lytro
As câmeras de campo de luz registram a direção dos fótons além do que as câmeras tradicionais capturam, permitindo alguns truques verdadeiramente notáveis. Mas o preço e a complexidade significam que eles ainda não estão prontos para o mainstream.

E se tudo o que você soubesse sobre fotografia estivesse errado? Bem, na verdade não é, mas as câmeras de campo de luz trazem uma dimensão extra à fotografia que as leva além do que uma câmera comum pode alcançar.

O que é uma câmera de campo de luz?

Uma câmera de campo de luz é uma câmera digital projetada para capturar informações mais detalhadas e precisas sobre a luz em uma cena do que as câmeras tradicionais. Em vez de apenas registrar a intensidade e a cor da luz em diferentes pontos em um sensor de imagem 2D, as câmeras de campo de luz também capturam informações sobre a direção de onde a luz está vindo. Isso permite que eles criem imagens com maior sensação de profundidade e dimensionalidade e podem ser manipuladas após o processamento para alterar o foco ou a perspectiva da imagem.

As câmeras de campo de luz usam um tipo especializado de sensor de imagem que pode capturar a direção e a intensidade dos raios de luz à medida que passam pelas lentes. Essas informações são usadas para criar uma representação “4D” da cena, conhecida como campo de luz, que pode gerar imagens 2D com diferentes pontos de foco ou perspectivas. As câmeras de campo de luz às vezes também são chamadas de câmeras pleno-ópticas, devido ao termo “função plenóptica”, o nome de uma função matemática que descreve o campo de luz de uma cena.

Os benefícios das câmeras de campo de luz

Existem vários benefícios potenciais de usar uma câmera de campo de luz para fotografia, sendo o mais importante maior detalhe e resolução. As câmeras de campo de luz capturam informações mais detalhadas e precisas sobre a luz em uma cena do que as câmeras tradicionais.

Como as câmeras de campo de luz capturam informações sobre a direção dos raios de luz, elas podem criar imagens com maior profundidade e dimensionalidade. Isso pode ser especialmente útil para criar modelos ou imagens 3D com uma aparência mais realista.

As câmeras de campo de luz capturam mais informações sobre a luz em uma cena, permitindo maior flexibilidade de pós-processamento. Por exemplo, as imagens tiradas com uma câmera de campo de luz podem ser manipuladas para alterar o foco ou a perspectiva da imagem depois de capturada.

As câmeras de campo de luz podem capturar mais luz do que as câmeras tradicionais, melhorando seu desempenho em condições de pouca luz. Oferecendo uma melhor solução de fotografia com pouca luz do que câmeras tradicionais comparáveis.

O estado atual das câmeras de campo de luz

As câmeras de campo de luz ainda são uma tecnologia relativamente nova e especializada e não são tão amplamente disponíveis ou tão conhecidas quanto as câmeras digitais tradicionais. No entanto, eles têm sido objeto de pesquisa e desenvolvimento há várias décadas, e algumas empresas e organizações trabalham na tecnologia de câmeras de campo de luz.

Um exemplo de empresa que desenvolveu uma câmera de campo de luz é a (agora extinta) Lytro, que lançou a primeira câmera de campo de luz disponível comercialmente em 2012. A câmera Lytro era uma câmera compacta de apontar e disparar que usava um sensor de imagem especializado para capturar o campo de luz de uma cena, permitindo que os usuários alterem o foco da imagem após a captura.

Outro exemplo de câmera de campo de luz é a L16 da Light, que foi lançada em 2017. A luz deixou a imagem do consumidor em 2020, então esse é um segundo pioneiro em câmeras de campo de luz que desistiu. A L16 é uma câmera de campo de luz mais avançada que usa um conjunto de 16 lentes e sensores de imagem para capturar o campo de luz de uma cena, resultando em maior resolução e imagens mais detalhadas.

Outras empresas e organizações que desenvolveram ou estão trabalhando na tecnologia de câmeras de campo de luz incluem Pelican Imaging, Raytrix e o Departamento de Ciência da Computação de Stanford.

O futuro dos campos de luz

O futuro das câmeras de campo de luz na fotografia é incerto, pois a tecnologia ainda é relativamente nova e especializada. No entanto, as câmeras de campo de luz têm o potencial de melhorar muito a qualidade e a flexibilidade da fotografia digital e estão sendo exploradas para várias aplicações.

A tecnologia de campo de luz é promissora para realidade virtual e aumentada (VR e AR). As câmeras de campo de luz podem capturar informações detalhadas e precisas sobre a luz em uma cena, para que você possa criar modelos 3D altamente realistas para VR e AR. Isso significa ambientes virtuais ou objetos com maior realismo e imersão.

Outra aplicação potencial para câmeras de campo de luz está na impressão 3D. As câmeras de campo de luz podem capturar informações detalhadas e precisas sobre a forma e a textura da superfície dos objetos. Com esses dados, você pode criar modelos 3D altamente precisos que podem ser usados ​​para fabricar objetos físicos.

Existem algumas razões para pensar que as câmeras de campo de luz nunca serão populares. A maior razão pela qual as câmeras de campo de luz do passado falharam comercialmente é que as câmeras dos smartphones são, francamente, incríveis.

Os sensores e a ótica dos smartphones tornaram-se bons o suficiente para rivalizar com as câmeras SLR. Graças aos avanços na fotografia computacional orientada por IA, os telefones podem simular muitos truques de câmeras de campo de luz.

Talvez um dia nossos headsets VR ou AR tenham câmeras de campo de luz no lugar das câmeras tradicionais que usamos hoje, mas ninguém sabe se o seu atirador de bolso usará essa tecnologia fascinante.

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