Dr. Shree Nayar, Direktor von Computer Vision Lab der Columbia University, studiert die Wissenschaft hinter der Fotografie. „Wäre es nicht schön, wenn wir Kameras hätten, die wir um Dinge wickeln können?“ fragte er sich eines Tages.
Also ging sein Team hin und machte eines.
Forscher des Labors – darunter der Forschungsingenieur Daniel Sims und der Postdoktorand Yonghao Yue – gingen dieser Frage gemeinsam nach Studie zur flexiblen Blattkamera. Das Team hat eine flexible Linsenanordnung entwickelt, die sich um Alltagsgegenstände wickeln lässt, einzigartige Bilder aufnimmt und auf eine noch nie dagewesene Weise montiert werden kann.
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Nayar, einer der Studienleiter, stellte dieses Projekt vor dem Hintergrund unserer gegenwärtigen Einschränkungen dar. „Heutzutage erfassen Kameras die Welt im Wesentlichen von einem einzigen Punkt im Weltraum aus“, sagte er in einer Pressemitteilung. „Wir erforschen einen völlig anderen Ansatz zur Bildgebung.“
Das Problem beim Biegen eines Objektivs besteht darin, dass dadurch Lücken im Bild entstehen. „Stellen Sie sich vor, Sie haben ein Blatt und viele Pixel auf dem Blatt und an jedem Pixel sind kleine Linsen angebracht“, sagte Nayar gegenüber Digital Trends. „Jetzt haben Sie die Richtungen, in die Sie schauen, und wenn Sie es biegen, fächern sich die Richtungen einfach auf. Wenn sie sich auffächern, ist es sehr leicht zu erkennen, dass Ihnen Informationen zwischen den Pixeln entgehen. Es wird Lücken geben.“
Der erste Gedanke war, an einzelnen Pixeln eine kleine Linse anzubringen. Aber Nayar wies darauf hin, dass dies niemals funktionieren würde. „Wenn man Millionen von Pixeln hat, wäre das unmöglich zu kontrollieren.“ Dieses Objektiv vermeidet dieses Problem, indem es die natürlichen Eigenschaften des Materials nutzt.
Der Kameraobjektiv sieht vage aus wie eine flexible Solarfliese. Wenn es gebogen wird, nimmt es ein Bild auf, das möglicherweise verändert erscheint, aber immer noch ein qualitativ hochwertiges Vollbild ist. Für den Prototyp der Plattenkamera verwendete das Team Silikon, das die Brennweite jeder Linse mit der Krümmung der Platte variieren lässt, was bedeutet, dass keine Informationen fehlen, wenn sich die Linse verformt.
Der Schlüssel lag im Material. Nayar sagte gegenüber DT: „Wenn Sie die richtigen Materialien und die richtige Form wählen, verformt sich das Material selbst auf die gewünschte Weise.“ verleiht ihm die richtigen optischen Eigenschaften, ohne dass zusätzliche Technik erforderlich ist.“ Er lässt es einfacher klingen, als es war Kurs. Diese Silikonlinse ist das Ergebnis vieler Tests und Experimente.
Um es zu testen, positionierte das Team eine Nikon D90 unter einem Schraubstock, der die Blattkamera beugte. Aufgenommene Fotos zeigten, dass sich das Sichtfeld vergrößerte, je mehr es sich beugte.
„Wir glauben, dass es zahlreiche Anwendungen für Kameras gibt, die großformatig, aber sehr dünn und hochflexibel sind“, sagte Nayar. „Das von uns entwickelte adaptive Linsenarray ist ein wichtiger Schritt, um das Konzept flexibler Blattkameras realisierbar zu machen.“
Das bedeutet, dass der Gummistreifen, der Ihr Auto umgibt, eines Tages ein 360-Grad-Kameraobjektiv sein könnte. Oder dass eines Tages das neueste Traumspielzeug eines Fotografen eine Kamera in der Größe und Form einer Kreditkarte sein könnte, die sich biegen lässt, um das Sichtfeld anzupassen. Diese Studie könnte die erste korrekte Verwendung des Begriffs „Flex-Cam“ sein.
Dennoch sind wir noch weit davon entfernt, es in den Regalen der Geschäfte zu sehen. Für den breiten Einsatz müsste ein solches System relativ kostengünstig hergestellt werden, was Zeit und Geld kosten würde. Diese Studie ist einfach ein Schritt in die richtige Richtung. Das Team wird schließlich eine Partnerschaft zur Entwicklung eines Sensors anstreben, aber der unmittelbare nächste Schritt besteht darin, die Fortschritte mit der wissenschaftlichen Gemeinschaft zu teilen. Der Erstautor des Papiers, Daniel Sims, wird den Prototyp auf der vorstellen Internationale Konferenz über Computerfotografie im Northwestern vom 13. bis 15. Mai.
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