حقائق رئيسية
- باحثون في جامعة كارنيغي ميلون طوروا نظاماً يجمع عدة أشياء على مسافات مختلفة في بؤرة واضحة
- العدسات التقليدية تركز على مستوى بؤري واحد في كل مرة، مما يجعل كل شيء خلف ذلك الكائن أو أمامه ضبابياً
- التقنية الجديدة تستطيع جمع كل جزء من المشهد في بؤرة واضحة، و捕捉 تفاصيل دقيقة عبر الصورة بأكملها بغض النظر عن المسافة
- يضم فريق البحث كلاً من يينغسي تشين، وأسوين سانكارانارايانان، و Matthew O'Toole
ملخص سريع
باحثون في جامعة كارنيغي ميلون طوروا تقنية عدسة ثورية تستطيع جمع كل جزء من المشهد في بؤرة واضحة في وقت واحد. العدسات التقليدية للكاميرات، مثل العين البشرية، تركز عادةً على مستوى مسافة واحد فقط في كل مرة، تاركةً المناطق الأخرى ضبابية. هذا النظام الجديد يتغلب على هذا القيد من خلال捕捉 تفاصيل دقيقة عبر الصورة بأكملة، بغض النظر عن مسافة الأشياء عن الكاميرا. تمثل التقنية تحولاً كبيراً عن التصميم البصري التقليدي. بينما تخلق العدسات التقليدية تأثيرات العمق عن طريق تشويش العناصر الخلفية أو الأمامية، تسمح هذه التقنية الجديدة بالوضوح الكامل عبر الإطار بأكمله. يمكن أن يغير هذا التطوير من كيفية التقاط الصور في مختلف المجالات التي تتطلب أقصى قدر من التفاصيل عبر جميع المسافات. يضم فريق البحث يينغسي تشين، و أسوين سانكارانارايانان، و Matthew O'Toole.
قيود العدسات التقليدية
على مدى عقود، كانت تقنية الكاميرات مقيدة بقيود بصرية أساسية. العدسات التقليدية لا تستطيع توضيح مستوى بؤري واحد في كل مرة، وهو المسافة المحددة بين الكائن والكاميرا. كل شيء أمام ذلك المستوى المختار أو خلفه يظهر ضبابياً. يؤثر هذا القيد على الرؤية البشرية والمعدات التصويرية على حد سواء. يجب على المصورين اختيار ما يحتفظ به في البؤرة وما يشوشونه. يمكن أن يخلق التأثير عمقاً فنياً، لكنه يضحى بالوضوح الكامل. عند محاولة التقاط مشهد بعناصر مهمة على مسافات مختلفة، يحتاج المستخدمون عادةً إلى التقاط عدة لقطات أو قبول أن بعض المناطق ستكون خارج البؤرة. شكل هذا القيد طريقة تفكيرنا في التصوير الفوتوغرافي والتوثيق البصري للأجيال.
تقنية الاختراق من جامعة كارنيغي ميلون
النظام الجديد الذي طورته جامعة كارنيغي ميلون يغير هذه الديناميكية بشكل جذري. وفقاً للبحث، تستطيع التقنية جمع كل جزء من المشهد في بؤرة واضحة في وقت واحد. هذا يعني أن الأشياء على مسافات مختلفة عن الكاميرا يمكن أن تظهر جميعاً حادة ودقيقة في صورة واحدة. ي捕捉 النظام تفاصيل دقيقة عبر الصورة بأكملة، بغض النظر عن المسافة. يمثل هذا تحولاً كبيراً عن مبادئ التصميم البصري التقليدية. بدلاً من اختيار مستوى واحد للتركيز، تستطيع التقنية بطريقة ما التغلب على القيود الفيزيائية التي حددت البصريات لفترة طويلة. فريق البحث، بما في ذلك يينغسي تشين، و أسوين سانكارانارايانان، و Matthew O'Toole، أنشأ ما يمكن أن يكون معياراً جديداً لتقنية التقاط الصور.
كيف تختلف عن الأنظمة التقليدية
تتطلب أنظمة الكاميرات القياسية من المستخدمين اتخاذ خيارات حول التركيز. عند تصوير صورة شخصية، قد يكون وجه الشخص حاداً بينما يتلاشى الخلف. في التصوير المنطقي، يستخدم المصورون غالباً فتحة بؤرية صغيرة للحفاظ على أكبر قدر ممكن من المشهد في البؤرة، ولكن حتى مع ذلك، هناك حدود. تقنية جامعة كارنيغي ميلون تقضي على هذه التنازلات تماماً. يمكنها捕捉 صور دقيقة حيث تحتفظ كل من الأشياء القريبة والبعيدة بنفس الوضوح. يمكن أن تكون هذه القدرة مفيدة بشكل خاص في المجالات التي يكون فيها الوضوح الكامل للمشهد ضرورياً. تتجاوز التقنية المفهوم التقليدي لنقطة بؤرية واحدة. بدلاً من التشويش لإنشاء عمق، تحافظ على التفاصيل في كل مكان. يمكن أن يغير هذا النهج من كيفية توثيقنا للعالم من حولنا.
الأثر المحتمل والتطبيقات
بينما لا يحدد المصدر المادي كل التطبيقات المحتملة، فإن القدرة على捕捉 كل شيء في بؤرة واضحة في وقت واحد لها تداعيات واضحة. يمكن أن تستفيد التوثيق العلمي من الوضوح الكامل عبر العينات على أعماق مختلفة. قد تشهد التصوير الطبي تحسينات في捕捉 وجهات نظر دقيقة. يمكن لأنظمة الأمن والمراقبة捕捉 أدلة أوضح عبر مناطق أوسع. يمكن أن تغير التقنية أيضاً التصوير الفني من خلال إزالة الحاجة إلى اختيار ما يُبرز من خلال التركيز. ومع ذلك، لا يذكر المصدر ما إذا كانت هذه التقنية متاحة للاستهلاك أو متى قد تصل إلى السوق. يمثل البحث إنجازاً تقنياً كبيراً يعالج قيداً كان موجوداً منذ اختراع الكاميرا. يوضح عمل يينغسي تشين، و أسوين سانكارانارايانان، و Matthew O'Toole ما هو ممكن عندما يتحدى الباحثون الافتراضات الأساسية حول التقنية البصرية.
