Cara Kerja Kamera Lytro

Aug 06 2012
Kamera Lytro telah menarik perhatian karena kemampuannya untuk membuat pemirsa fokus pada berbagai aspek foto setelah diambil. Apa perbedaan perangkat ini dengan kamera tradisional, dan bagaimana cara kerjanya?
Kamera Lytro memiliki antarmuka layar sentuh yang sederhana dan layar LCD.

Mengambil foto yang sempurna adalah bagian dari seni dan bagian dari sains. Di masa lalu, ketika film adalah satu-satunya media yang dapat Anda gunakan, Anda harus memastikan bahwa Anda memiliki lensa, pencahayaan, dan jenis film yang tepat untuk pengambilan gambar. Saat kamera digital menjadi pusat perhatian, pilihan lensa dan pencahayaan tetap penting. Sama pentingnya adalah keakraban dengan perangkat lunak pengeditan. Alat yang tepat dapat membantu Anda menyesuaikan keseimbangan warna, kontras, dan fitur gambar lainnya.

Bahkan kamera untuk fotografer profesional pun memiliki keterbatasan. Salah satunya adalah titik fokus untuk setiap foto yang diberikan. Bayangkan Anda telah menyiapkan bidikan di mana cabang pohon berada di latar depan dan seseorang berpose di latar belakang. Anda menyesuaikan pengaturan kamera sehingga orang di latar belakang berada dalam fokus. Cabang pohon di latar depan tidak fokus, menciptakan apa yang Anda harapkan adalah gambar artistik. Anda menjepret foto.

Kemudian, saat Anda menatap karya agung Anda, Anda memiliki keraguan yang mengganggu dalam pikiran Anda. Mungkin akan lebih baik untuk fokus pada cabang pohon daripada orang yang berpose di latar belakang. Mungkin ambiguitas akan membuat gambar lebih menarik. Tetapi Anda tidak akan pernah tahu, karena Anda tidak dapat mengubah fokus pada gambar yang telah Anda ambil.

Kamera Lytro mengatasi masalah ini. Ini menggunakan lensa dan sensor khusus untuk menangkap semua bidang cahaya dalam lingkup pemandangan. Saat Anda mengambil gambar dengan kamera Lytro, Anda baru saja memulai. Dengan perangkat lunak khusus, yang disertakan saat Anda membeli kamera, Anda dapat menyesuaikan titik fokus gambar setelah Anda mengambilnya. Beralih dari fokus latar depan ke latar belakang hanya membutuhkan sentuhan jari atau klik mouse Anda.

Bagaimana cara kerjanya? Untuk benar-benar memahaminya, pertama-tama kita harus melihat bagaimana kamera tradisional menangkap gambar.

Isi
  1. Fokus pada Masalah
  2. Bidang Cahaya
  3. Memalsukan Kedalaman
  4. Gambar Hidup
  5. Catatan Penulis

Fokus pada Masalah

Kamera Lytro tersedia dalam berbagai warna.

Pada tingkat paling dasar, kamera merekam cahaya . Saat Anda memotret pemandangan, cahaya yang dipantulkan oleh pemandangan itu mengenai lensa kamera Anda. Lensa membelokkan cahaya dan mengarahkannya ke media perekaman. Dalam kamera film , media itu adalah potongan plastik yang diolah secara kimia. Dalam kamera digital, itu adalah sensor elektronik.

Cahaya dari pemandangan dibelokkan saat melewati lensa. Sinar cahaya semua berkumpul pada satu titik. Jika Anda ingin subjek foto Anda menjadi fokus, Anda perlu titik itu berada di permukaan film Anda atau pada sensor digital. Anda dapat menyesuaikan di mana sinar bertemu dengan menggerakkan lensa lebih dekat atau lebih jauh dari media. Saat Anda memfokuskan lensa di kamera, yang sebenarnya terjadi adalah lensa bergerak lebih dekat atau lebih jauh dari bagian kamera lainnya.

Kelengkungan lensa menentukan seberapa jauh cahaya permukaan lensa akan bertemu ke suatu titik. Lensa datar tidak akan membuat cahaya masuk ke sudut setajam lensa bulat. Itulah mengapa titik konvergensi untuk lensa datar lebih jauh dari lensa dibandingkan dengan lensa bulat. Tergantung pada apa yang ingin Anda foto, Anda memerlukan lensa yang tepat untuk memastikan subjek Anda dalam fokus.

Pendekatan standar untuk fotografi menjumlahkan semua cahaya yang mengenai gambar. Tidak ada satu pilihan dengan kamera tradisional yang dapat menangkap semuanya sehingga Anda dapat mengubah fokus setelah mengambil foto -- apa yang Anda lihat di gambar akhir itulah yang Anda dapatkan. Tetapi jika Anda dapat merekam semua sinar cahaya individu sehingga gambar Anda memiliki semua informasi visual dari suatu pemandangan, Anda dapat beralih dari satu titik fokus ke titik fokus lainnya dengan perangkat lunak yang tepat.

Itulah dasar untuk kamera Lytro. Ini tidak hanya menangkap jumlah total cahaya dalam sebuah adegan, tetapi juga bidang cahaya yang sebenarnya.

Bidang Cahaya

Mengambil foto dengan kamera Lytro melibatkan menekan sebuah tombol. Anda fokus nanti.

Ketika kita melihat objek yang menyala, mata kita mendeteksi cahaya yang memantul kembali dari objek tersebut. Cahaya itu bergerak ke segala arah -- jika objeknya transparan, cahaya juga terus melewatinya. Jika Anda dapat mengisolasi satu titik di ruang angkasa dalam pemandangan yang terang ini, Anda akan menemukan sinar cahaya yang melintasi, berjalan ke segala arah.

Medan cahaya menggambarkan fenomena ini. Anda dapat menganggap sinar cahaya sebagai sesuatu yang memiliki lima dimensi. Tiga dari dimensi tersebut adalah dimensi spasial yang kita semua kenal -- yang secara kasar diterjemahkan menjadi tinggi, panjang dan kedalaman, atau sumbu x, y dan z. Dua dimensi lainnya mengacu pada aliran cahaya di sepanjang sinar.

Distribusi geometrik cahaya adalah apa yang kita sebut fungsi plenoptik . Kata plenoptik berasal dari kata latin plenus yang berarti penuh atau lengkap. Optik mengacu pada perilaku cahaya. Untuk menangkap cahaya lengkap dari sebuah pemandangan, kita membutuhkan kamera plenoptik.

Kamera plenoptik literal hanyalah latihan pemikiran. Benda fisik buram menghalangi cahaya -- mereka menyebabkan oklusi. Untuk menangkap bidang cahaya, kamera -- dan fotografer -- harus menghuni setiap perspektif di sekitar subjek secara bersamaan tanpa menghalangi cahaya. Kami belum menemukan cara memposisikan kamera untuk menangkap setiap sudut pandang di sekitar subjek atau mencegah oklusi. Tapi kamera Lytro memang mensimulasikan beberapa fungsi plenoptik.

Perangkat ini memiliki beberapa kesamaan dengan kamera digital rata-rata Anda . Ini memiliki lensa dan aperture yang dilalui cahaya. Ini juga memiliki sensor yang mendeteksi cahaya. Tetapi di antara keduanya ada susunan lensa mikro. Lensa ini jauh lebih kecil dari lensa utama Lytro -- prototipe kamera plenoptik yang merupakan pendahulu Lytro memiliki lensa mikro yang 280 kali lebih kecil dari lensa utama [sumber: Ng ].

Lensa dalam array mengarahkan cahaya dari bagian belakang lensa utama ke sensor. Sensor menangkap medan cahaya antara bukaan lensa Lytro dan sensor. Resolusi foto bergantung pada kekuatan sensor dan jumlah lensa mikro dalam susunan.

Setelah Anda mengambil gambar, saatnya untuk menghitung beberapa angka.

Memalsukan Kedalaman

Bayangkan Anda memiliki meja panjang yang penuh dengan benda-benda. Anda berdiri di salah satu ujung meja dan fokus pada kelompok objek terdekat dan mengambil foto. Dengan kamera digital biasa , Anda akan mendapatkan foto di mana objek terdekat berada dalam fokus. Semakin jauh objek lain, semakin kabur dan tidak jelas mereka akan muncul dalam gambar.

Awalnya, foto Lytro juga bisa terlihat seperti itu. Tetapi jika Anda menunjukkan bahwa Anda ingin area gambar yang berbeda menjadi fokus -- Anda mungkin benar-benar ingin melihat mainan keren yang Anda letakkan di ujung meja yang lain -- titik fokus akan beralih.

Sensor Lytro dapat menghasilkan gambar yang berbeda berdasarkan medan cahaya yang ditangkap di dalam kamera. Meskipun Anda dibatasi oleh pengaturan fokus kamera fisik saat Anda mengambil gambar, Lytro memberi Anda pilihan. Itu karena Anda dapat mengubah kedalaman fokus gambar Lytro setelah Anda mengambil foto.

Saat Anda memfokuskan kamera fisik, Anda memindahkan lensa dan bukaan lebih dekat atau lebih jauh dari sensor. Gambar Lytro -- file gambar berpemilik disebut Light Field Picture atau file LFP -- berisi informasi tentang bidang cahaya untuk gambar itu. Pada dasarnya, perangkat lunak menciptakan lensa dan sensor virtual, mensimulasikan apa yang akan terjadi jika Anda secara fisik mengubah fokus pada kamera tradisional. Lensa virtual bergerak lebih dekat atau lebih jauh dari sensor virtual.

Kumpulan algoritma yang kompleks melakukan pekerjaan. Cahaya yang Anda tangkap dengan kamera berfungsi sebagai informasi. Algoritme adalah serangkaian petunjuk yang harus diikuti oleh perangkat lunak Lytro . Perangkat lunak ini mensimulasikan apa yang akan dilakukan kamera fisik dan menghasilkan gambar dengan titik fokus yang sesuai. Tanpa informasi dari medan cahaya, ini tidak akan mungkin -- Lytro tidak akan memiliki informasi yang diperlukan untuk mengalihkan fokus.

Perusahaan menawarkan produk perangkat lunak yang disebut Lytro Desktop yang memungkinkan Anda menyimpan dan memanipulasi foto Lytro di komputer Anda. Akhirnya, kamera juga memungkinkan Anda mengambil foto dengan kedalaman bidang yang diperluas. Itu berarti Anda mungkin dapat mengambil foto dengan objek di latar depan dan latar belakang dan menjaga semuanya tetap fokus pada saat yang bersamaan. Algoritme depth-of-field yang diperluas pada dasarnya menyatukan foto dengan mengambil bagian paling tajam dari setiap gambar potensial yang akan Anda dapatkan dari bidikan kamera Lytro. Ini hampir seperti mengambil serangkaian foto dengan titik fokus berbeda, memotong semua bagian yang benar-benar fokus, lalu menempelkannya bersama-sama.

Gambar Hidup

Perusahaan Lytro menyebut gambar LFP sebagai "gambar hidup". Itu karena Anda dapat membagikan gambar-gambar ini melalui platform khusus yang disebut Lytro Web. Platform ini mendukung perangkat lunak yang memungkinkan Anda mengalihkan fokus pada gambar. Dengan membagikan foto Anda di platform ini, Anda dapat membiarkan orang lain menjelajahi foto Anda dan mengubah fokus sesering yang mereka suka.

Anda juga dapat memilih untuk menyimpan file Anda secara lokal di komputer Anda, melihatnya dengan perangkat lunak Lytro Desktop. Perangkat lunak ini juga memberi Anda kemampuan untuk mengalihkan fokus pada gambar apa pun yang diambil dengan kamera Lytro kapan pun Anda mau. Sementara file LFP berisi semua informasi tentang bidang cahaya dari gambar yang Anda ambil, perangkat lunak berisi serangkaian instruksi yang diperlukan untuk mengganti titik fokus.

Salah satu kelemahan pendekatan fotografi bidang cahaya adalah file gambar cenderung besar. Mereka besar karena menangkap semua informasi dalam bidang cahaya membutuhkan banyak ruang data. Sebuah file LFP khas adalah sekitar 16 megabyte. Sebaliknya, gambar JPEG biasa di Web mungkin hanya berukuran 30 kilobyte atau lebih kecil.

Kelemahan lainnya adalah Anda tidak dapat membagikan gambar LFP di luar platform Web Lytro. Jika Anda ingin membagikan LFP, Anda harus mengunggahnya terlebih dahulu ke Lytro Web. Kemudian Anda dapat mengirim tautan ke siapa pun yang Anda suka.

Anda dapat mengonversi file LFP menjadi file JPEG tetapi ada masalah. JPEG tidak dapat mendukung format gambar hidup -- dengan kata lain, Anda tidak dapat mengalihkan fokus. Untuk mengekspor LFP sebagai JPEG, pertama-tama Anda harus memilih titik fokus mana yang Anda inginkan dalam gambar Anda. Sebagai JPEG, gambar Anda tidak akan dapat diubah -- ini hanya foto digital biasa .

Akankah fotografi bidang cahaya menghilangkan kebutuhan untuk mengembangkan keterampilan fotografi seperti komposisi dan fokus? Dalam jangka pendek, sepertinya keterbatasan Lytro akan mencegahnya menghilangkan kerja keras dan keterampilan artistik yang dikembangkan fotografer serius selama bertahun-tahun berlatih. Namun mungkin kedepannya kamera ini akan memudahkan untuk sekedar mengarahkan, memotret dan fokus pada apapun yang anda suka nantinya.

Berikut adalah contoh Gambar Hidup. Gambar ini diambil oleh anggota komunitas Lytro, hanlin. Mengklik Menara Eiffel di latar belakang membuatnya menjadi fokus. Mengklik model di latar depan akan mengalihkan fokus kembali.

Catatan Penulis

Ketika saya pertama kali mendengar tentang kamera Lytro, saya tercengang. Saya terbiasa dengan foto yang relatif statis. Saya terbiasa melakukan pengeditan kecil dan pengaturan tweaker di dunia fotografi digital, tetapi ada beberapa batasan keras yang Anda hadapi yang menurut saya tidak dapat Anda lewati. Kamera Lytro membuka mata saya untuk kemungkinan lain. Saya bahkan harus bermain dengan satu di musim semi 2012 di sebuah acara pers. Sayangnya, mereka membuat saya mengembalikannya sebelum saya bisa berlari keluar, mengambil foto dengan gaya fotografi yang jahat.

Artikel Terkait

  • Cara Kerja Kamera Digital
  • Cara Kerja TV 3-D
  • Cara Kerja Kamera
  • Bagaimana Cahaya Bekerja

Sumber

  • Adelson, Edward H. dan Bergen, James R. "Fungsi Plenoptik dan Elemen Penglihatan Awal." Model Komputasi Pemrosesan Visual. MIT Pers. 1991. hal 3-20.
  • Dukungan Lytro/Basis Pengetahuan. (22 Juli 2012) http://support.lytro.com/categories/20018873-knowledgebase
  • Ng, Ren. "Fotografi Lapangan Digital." Disertasi. Universitas Stanford. Juli 2006. (22 Juli 2012) http://www.lytro.com/renng-thesis.pdf