- Μηνύματα
- 28.176
- Reaction score
- 59
Το μέλλον της φωτογραφίας
Η τεχνολογία δίνει νέα πνοή στην τέχνη της απεικόνισης.
Με έναν καταιγισμό καινοτομιών αλλάζει άρδην ο τρόπος λήψης, επεξεργασίας και απόλαυσης της φωτογραφίας - και μαζί η καταγραφή της ζωντανής μας μνήμης
Η φωτογραφία όπως δεν την έχουμε ξαναδεί
Την προτιμάτε τρισδιάστατη, υπολογιστική, εντομο-μιμητική... Μήπως κβαντική; Οπως και αν φαντάζεστε τη φωτογραφία του μέλλοντος, ένα είναι σίγουρο: οι προτάσεις των ερευνητών έχουν ήδη ξεπεράσει τη φαντασία σας!
Μια σύντομη περιήγηση στις δυνατότητες που ανοίγονται για τους φωτογράφους τού αύριο θα σας το επιβεβαιώσει !
Ο καθένας από εμάς διαβαίνει τον χρόνο του στον πλανήτη με βήματα που αφήνουν πίσω τους ίχνη. Τα πιο προσφιλή μας από αυτά είναι εκείνα που αποτυπώνονται σε φωτογραφίες· παγωμένες στιγμές που θα κοιτάζουμε με νοσταλγία όταν ο βηματισμός μας αναπόφευκτα βραδύνει.
Ωστόσο, ο τρόπος που φωτογραφίζουμε δεν πια ολόιδιος με εκείνον που είχαμε παλιά. Τώρα, το κλικ της φωτογραφικής μηχανής δεν ανοίγει την πόρτα του σκοτεινού θαλάμου όπου φωλιάζει το χημικά φωτοευαίσθητο φιλμ... Η νίκη της ψηφιακής μηχανής, με τους αισθητήρες CCD και τις κάρτες μνήμης, είναι οριστική. Στην αρχή - με την εμφάνιση της Sony Mavica στα τέλη της δεκαετίας του '80 - κέρδισε μόνο τους «βιαστικούς τουρίστες».
Οι «σοβαροί ερασιτέχνες» και οι επαγγελματίες φωτογράφοι περιγελούσαν τη χαμηλή ανάλυση των εικόνων που τύπωναν ή τις χρωματικές ατέλειες. Επειτα, όμως, είδαν τις πρώτες SLR - τις μηχανές που βλέπεις την εικόνα μέσα από τον φακό - να εμφανίζονται με ψηφιακές αξιώσεις. Και έπειτα τις είδαν να καλπάζουν προς αναλύσεις απίστευτες, συμπαρασύροντας και το κοινό αίσθημα: Από το 2007 ως το 2008 οι πωλήσεις ψηφιακών SLR παγκοσμίως αυξήθηκαν κατά 41%, φθάνοντας στα 7,5 εκατ. κομμάτια.
Και όσο για την ανάλυση... οι ταπεινές κάμερες των κινητών τηλεφώνων έχουν φθάσει στα 8 εκατ. εικονοστοιχείων (megapixels), ενώ μεταξύ των κανονικών φωτογραφικών μηχανών υπάρχουν πλέον μοντέλα που φθάνουν στα 60 megapixels, δηλαδή ποιότητα ανώτερη του φιλμ!
Αλλά, αν άλλαξε ο τρόπος, άλλαξε και η καταγραφή; Μπορούμε να προσδοκούμε κάτι διαφορετικό από αυτό το δύο διαστάσεων χρωματιστό χαρτί που παίρνουμε στο τέλος;
Τεχνολογικός οργασμός
Οι τρέχουσες εξελίξεις στον τομέα της φωτογραφίας θυμίζουν πολύ τον δημιουργικό οργασμό που ακολούθησε την ανακάλυψη της τυπογραφίας από τον Γουτεμβέργιο: Τότε η αλλαγή του τρόπου παραγωγής γέννησε τις γραμματοσειρές και τους νέους τρόπους σχεδιασμού των σελίδων, έφερε την ποικιλία των χαρτιών και έφθασε στα βιβλία με τρισδιάστατες εικόνες. Τώρα, ο συνδυασμός ηλεκτρονικών κυκλωμάτων, οπτικών συστημάτων και υπολογιστικών προγραμμάτων υπόσχεται ένα μείγμα κατά πολύ πιο εκρηκτικό.
Για να ξεδιαλύνουμε τα πράγματα καλό είναι να δούμε με τη σειρά τα τρία στάδια «απαθανάτισης»: Τη σύλληψη της εικόνας, την επεξεργασία της και την καταγραφή/εκτύπωσή της. Για αρχή, με ποιο τρόπο αιχμαλωτίζουμε τις εικόνες σήμερα και πόσο καλύτερος μπορεί να γίνει;
Οι ακτίνες φωτός που περνούν από τον φακό της μηχανής μας ενεργοποιούν ειδικά ψηφιακά κυκλώματα (CCD και CMOS), τους οπτικούς αισθητήρες. Η πλειονότητα των ψηφιακών μηχανών ως σήμερα ακολουθεί τον σχεδιασμό αισθητήρων που καθιέρωσε το 1976 ο ερευνητής της Kodak δρ Μπράις Μπάγερ (Bryce Bayer). Σύμφωνα με το σχέδιό του, τα μισά εικονοστοιχεία του αισθητήρα συλλέγουν το πράσινο φάσμα φωτός, ενώ τα υπόλοιπα μοιράζονται το κόκκινο και το μπλε φάσμα. Μετά την έκθεση το λογισμικό της μηχανής αναλαμβάνει την ανασύνθεση του ενιαίου οπτικού σήματος για κάθε εικονοστοιχείο της τελικής εικόνας.
Αυτός ο τεχνολογικός συμβιβασμός και η ανισομέρεια σύλληψης βρίσκεται στη ρίζα της όποιας γκρίνιας για μη «αληθινό χρώμα» και «θολότητα» των ψηφιακών φωτογραφιών. Πέρυσι, όμως, η Kodak ανακοίνωσε μια νέα τεχνολογία αισθητήρων με πανχρωματικά εικονοστοιχεία, ευαίσθητα σε όλα τα μήκη κύματος του φωτός. Ο νέος αισθητήρας άρχισε να διατίθεται από εφέτος και, όντως, χαρακτηρίζεται από ως και τετραπλάσια φωτοευαισθησία. Η πρόοδος αυτή συνδυάζεται με βελτιωμένους αλγορίθμους επεξεργασίας που οδηγούν σε μεγαλύτερες ταχύτητες λήψης (άρα και λιγότερες «κουνημένες» φωτογραφίες) και καλύτερη φωτογράφιση σε συνθήκες μειωμένου φωτισμού.
Στο βάθος... πεδίο!
Λύσαμε λοιπόν, απ' ό,τι φαίνεται, το πρόβλημα του σωστού χρώματος. Αλλά τι γίνεται με τη μανία των μηχανών να εστιάζουν σε συγκεκριμένο βάθος πεδίου; Οταν ένας άνθρωπος αντικρίζει κάποιο πλήθος δεν δυσκολεύεται να τους δει όλους καθαρά (ή έτσι, τέλος πάντων, νομίζει). Οταν, όμως, τους δει μέσα από τον φακό της μηχανής του ή στην τελική φωτογραφία διαπιστώνει ότι κάποιοι διακρίνονται καθαρά και κάποιοι άλλοι - οι πολλοί - «φλου».
Στο πρόβλημα αυτό οι μηχανές δεν είχαν απάντηση καθώς όλες οδηγούσαν το φως σε μια επίπεδη - δύο διαστάσεων - επιφάνεια η οποία κατέγραφε καθαρά τα συμβαίνοντα σε συγκεκριμένη απόσταση. Η μόνη δυνατότητα διεύρυνσης αυτού του βάθους πεδίου δινόταν από τη χρήση του διαφράγματος, το οποίο βέβαια περιοριζόταν από τις συνθήκες φωτισμού και ταχύτητας λήψης.
Την απάντηση έδωσε ο... Παρθενώνας και η Πληροφορική:
Προσπαθώντας να βρει τρόπο ακριβούς καταγραφής των λεπτομερειών της ζωφόρου του, ο ερευνητής του Πανεπιστημίου της Νότιας Καλιφόρνιας Πολ Ντέμπεβετς (Paul Debevec) ανέπτυξε μια μέθοδο διεύρυνσης του βάθους πεδίου, με συρραφή φωτογραφιών που παίρνονται με διαφορετικά διαφράγματα.
Βελτιωμένη από προσθήκες άλλων ερευνητών - όπως ο Ελληνας Κυριάκος Ν. Κουτουλάκος, αναπληρωτής καθηγητής της Πληροφορικής στο Πανεπιστήμιο του Τορόντο - η μέθοδος αυτή είναι σήμερα ευρύτερα γνωστή ως HDR (high-dynamic range photography). Οι εικόνες που προκύπτουν... παραείναι τέλειες: Οι λεπτομέρειες διαγράφονται τόσο καθαρά ώστε αναρωτιέται κανείς αν η ατμόσφαιρα ήταν τόσο καθαρή όταν πάτησε το «κλικ»...
Στον υπολογιστή τους οι φωτογράφοι μπορούν να εφαρμόσουν την τεχνική μέσα από προγράμματα όπως το γνωστό Photoshop CS3. Αλλά, για να γίνει η HDR κτήμα όλων με ευκολία, οι κατασκευαστές ετοιμάζουν μηχανές που κάνουν αυτή την επεξεργασία «στο φτερό». Η Fuji παρουσίασε ήδη μηχανές με διπλά εικονοστοιχεία αισθητήρων (Super CCD).
Σε κάθε εικονοστοιχείο υπάρχουν δύο φωτοδίοδοι, μία χαμηλής ευαισθησίας και μία υψηλής, οι οποίες παίρνουν δύο «απόψεις» της ίδιας εικόνας, ώστε να συνθέσουν μια πλήρη απεικόνιση. Η Panasonic ανακοίνωσε ότι έχει στα σκαριά μηχανή που θα κάνει τριπλή λήψη κάθε εικόνας για να εξάγει την τελική φωτογραφία. Αλλά η Fuji απάντησε στις 23 Σεπτεμβρίου - στην έκθεση Photokina 2008 - με ένα επίτευγμα το οποίο ανατρέπει κάθε δεδομένο: Παρουσίασε το πρωτότυπο ενός συστήματος τρισδιάστατης λήψης και απεικόνισης (κάμερα, μορφή αρχείου και μορφή εκτύπωσης) το οποίο αποκαλεί FinePix Real 3D System ή Σύστημα Πραγματικής Εικόνας.
Τρισδιάστατη εποχή
Η νέα κάμερα της Fuji έχει δύο όμοιους φακούς Fujinon οι οποίοι μιμούνται την όραση των δύο ματιών του ανθρώπου. Ενα ενσωματωμένο σύστημα συγχρονισμού φροντίζει ώστε να κινούνται με ακρίβεια συντονισμού 0,001 του δευτερολέπτου. Πίσω τους βρίσκονται δύο νέοι οπτικοί αισθητήρες - ονόματι Super CCD EXR - και ένας ειδικός επεξεργαστής, ο Real Photo Processor 3D. Τα οπτικά δεδομένα που καταγράφουν οι αισθητήρες περνούν αστραπιαία στον επεξεργαστή, ο οποίος συνθέτει από αυτά μία ενιαία απεικόνιση υψηλής ποιότητας, είτε ως μοναδιαία φωτογραφία είτε ως βίντεο.
Το αποτέλεσμα προβάλλεται στην πίσω οθόνη που είναι πλέον ένα εντελώς νέο LCD monitor 2,8 ιντσών και 230.000 εικονοστοιχείων. Το εκπληκτικό είναι ότι αυτό που βλέπει κανείς δεν είναι κάτι που χρειάζεται ειδικά γυαλιά αλλά ορατό και αντιληπτό από τα... κανονικά μας μάτια. Το τι σημαίνει αυτό είναι δύσκολο να περιγραφεί. Θα το κατανοούν απόλυτα όσοι από τους αναγνώστες έχουν ήδη δει την πρόσφατη τρισδιάστατη ταινία «Ταξίδι στο κέντρο της Γης» - φορώντας εκεί τα ειδικά γυαλιά.
Το επίτευγμα της Fuji δεν έγκειται απλά στο ότι «φέρνει την τρισδιάστατη απεικόνιση στον λαό». Οι δυνατότητες που ευαγγελίζεται είναι πολλαπλές: κάθε φακός μπορεί να κάνει λήψη με διαφορετική τονικότητα χρώματος ή άνοιγμα διαφράγματος ώστε να προκύπτει φωτογραφία HDR. Επίσης, μπορεί να φωτογραφίζει ο ένας ευρυγώνια και ο άλλος ως τηλεφακός ώστε να προκύπτει μια ξεκάθαρη φωτογραφία τοπίου με επίσης ξεκάθαρο πρωταγωνιστή.
Ακόμη, να παίρνουμε υπερευρυγώνιες φωτογραφίες οι οποίες συνθέτουν μία πανοραμική εικόνα. Τέλος, μπορούμε να παίρνουμε ταυτόχρονα φωτογραφίες από τον έναν φακό και βίντεο από τον άλλον!
Το ερώτημα που απομένει είναι σε τι μορφή θα λαμβάνουμε πλέον τις «απαθανατισμένες τρισδιάστατες αναμνήσεις μας». Το σύστημα FinePix Real 3D ολοκληρώνεται με ένα υποσύστημα τρισδιάστατης εκτύπωσης το οποίο βασίζεται σε ένα νέο είδος χαρτιού. Αλλά και για όσους θέλουν να βλέπουν τις φωτογραφίες τους σε οθόνη υπάρχουν λύσεις:
Η Philips αρχίζει να διαθέτει από εφέτος τη νέα σειρά οθονών της οι οποίες απεικονίζουν τρισδιάστατες εικόνες χωρίς ανάγκη ειδικών γυαλιών. Οι υπόλοιποι κατασκευαστές οθονών σπεύδουν επίσης να μπουν στο νέο παιχνίδι. Το ίδιο αναμένεται να συμβεί και με τις οθονίτσες προβολής φωτογραφιών και βίντεο που ήδη έχουν αναδειχθεί στο κορυφαίο χριστουγεννιάτικο δώρο.
Αλμπουμ στην οθόνη
Μάλιστα, μια μνήμη ασύρματης δικτύωσης που έχει εμφανιστεί στην αγορά - η Eye-Fi Share Wireless 2 GB Secure Digital SD Memory Card, με κόστος 80 δολαρίων - αναμένεται να μετατρέψει τις οθόνες αυτές στο μόνο «φωτογραφικό άλμπουμ» των σπιτιών μας.
Επίσης, η Toshiba ετοιμάζεται να διαθέσει από τον Ιανουάριο έναν προβολέα τσέπης, τον PICO, μεγέθους κινητού τηλεφώνου, και η κατασκευάστρια επεξεργαστών Texas Instruments παρουσίασε πέρυσι έναν προβολέα DLP τόσο μικροσκοπικό ώστε να χωράει πράγματι μέσα σε κινητό τηλέφωνο!
Η Motorola συνεργάζεται ήδη με την Panasonic στο αντίστοιχο ερευνητικό έργο PicoP DLP για να παρουσιάσουν μοντέλα κινητών τηλεφώνων-προβολέων με ποιότητα απεικόνισης καλύτερη από DVD. Αρκεί να βγει στην αγορά και μια πτυσσόμενη οθόνη με την τρισδιάστατη υφή του χαρτιού της Fuji για να ολοκληρωθεί το πέρασμα στη νέα εποχή απεικόνισης.
Α, να μην ξεχάσουμε: Υπάρχει και η υπό εκκόλαψη μόδα των «γυαλιών-οθονών». Πρόκειται για κανονικά γυαλιά τα οποία δέχονται ως εξάρτημα μια μικροσκοπική ασύρματη οθονίτσα - όπως στο μοντέλο PG-20 της εταιρείας Lumus. Μια προσαρμογή της τεχνολογίας 3D της Philips και σε αυτόν τον τομέα θα ήταν ό,τι πρέπει για να περπατάμε «ο καθένας στον κόσμο του»...
Με τα «μάτια της μύγας»
Η πρόσφατη εξέλιξη τρισδιάστατης απεικόνισης δεν είναι απόρροια μόνο των τελευταίων ετών ψηφιακής τεχνολογίας. Η πρώτη τεχνική διερεύνηση του θέματος χρονολογείται το 1692, όταν ο γάλλος ζωγράφος Μπουά-Κλερ (G. Α. Bois-Clair) παρουσίασε πίνακες με «κινούμενες εικόνες».
Αλλά η επιστημονική έρευνα ξεκίνησε το 1908, με την εργασία την οποία παρουσίασε στη Γαλλική Ακαδημία Επιστημών ο εφευρέτης της φωτογραφικής αναπαραγωγής των χρωμάτων, ο καθηγητής της Φυσικής Λίπμαν (Gabriel Μ. Lippmann) υπό τον τίτλο «La Photographie Integral». Παρουσίασε ένα σύστημα φωτογράφισης με μία συστοιχία φακών που παρήγαγε χωρικές εικόνες με παράλλαξη προς όλες τις κατευθύνσεις. Για τη νέα του αυτή εφεύρεση - που, στην πραγματικότητα, ήταν η πρώτη ολογραφική μέθοδος - πήρε το Βραβείο Νομπέλ της ίδιας χρονιάς.
Στο σημείο αυτό είναι καλό να θυμηθούμε ότι, μολονότι εμείς οι άνθρωποι διαθέτουμε και τον εγκέφαλο επεξεργασίας των εικόνων και τη μνήμη για την καταχώρισή τους, αληθεύει ότι στον τομέα σύλληψης των εικόνων μάς νικούν τα ταπεινότερα των ζώων: τα έντομα! Τα μάτια μιας μύγας, μιας σφήκας ή ενός μυρμηγκιού απαρτίζονται από συστοιχίες ομματιδίων που βλέπουν το καθένα τη «δική του» εικόνα. Επομένως, τουλάχιστον το πρόβλημα του βάθους πεδίου είναι ανύπαρκτο για τα έντομα.
Ογδόντα χρόνια μετά τον Λίπμαν οι ερευνητές του Πανεπιστημίου Στάνφορντ των ΗΠΑ κατέληξαν στη δεκαετία του '90 στο ότι η λύση του προβλήματος στις φωτογραφικές μηχανές έπρεπε να αναζητηθεί στην αξιοποίηση της οπτικής των εντόμων. Αντί για συστοιχίες αισθητήρων που αφομοιώνουν διαφορετικά το προσλαμβανόμενο φως, είπαν ότι θα έπρεπε να έχουμε συστοιχίες φακών που παίρνουν εικόνες με διαφορετικό βάθος πεδίου ώστε στη συνέχεια το λογισμικό να επιτρέπει τις κατοπινές μας επιλογές.
Εβαλαν την ιδέα τους σε εφαρμογή και το κατάφεραν, παρουσιάζοντας μάλιστα αρκετές παραπλήσιες λύσεις. Μία από αυτές βρισκόταν στην εργασία του φοιτητή Κιθ Φάιφι (Keith Fife), ο οποίος «φύτεψε» εκατοντάδες μικροφακούς επάνω στα εικονοστοιχεία του αισθητήρα μιας φωτογραφικής μηχανής. Μια άλλη ήταν στη διπλωματική εργασία του βιετναμέζου Ren Ng, ο οποίος προτίμησε να δημιουργήσει ένα εξωτερικό σύστημα συστοιχίας φακών. Ιδρυσε ήδη εταιρεία πώλησης της εφεύρεσής του, τη Refocus Imaging, και βρήκε τον πρώτο της μεγάλο πελάτη στη δημιουργό του Photoshop, Adobe Systems.
Ετσι, στις 18 Οκτωβρίου 2007 η Adobe παρουσίασε περιχαρής μια «κηρύθρα φακών» (19 φακούς σε έναν). Αυτό που έδειξε ήταν αφενός η δυνατότητα επιλεκτικής εστίασης εκ των υστέρων σε κάποια περιοχή μιας φωτογραφίας και αφετέρου η σύνδεσή της με το Photoshop, όπου μια «βούρτσα διόρθωσης εστίασης» αλλάζει κατά βούληση το τι φαίνεται καθαρό ή «φλου» στη φωτογραφία.
Το πιο καταπληκτικό, όμως, ήταν η δυνατότητα «παραμερισμού εμποδίων»: Αν στην εικόνα εμφανίζεται μια ενοχλητική αντανάκλαση ή παρεμβαίνει κάποιο κλαδί, επιλέγει κανείς την εικόνα που πήρε κάποιος άλλος από τους φακούς της κηρύθρας και... μετατοπίζει ή απαλείφει αμέσως το εμπόδιο.
Ο μαγικός καθρέφτης
Για τον κόσμο της τεχνολογίας ο νικητής είναι ένας: Η Πληροφορική ξεκίνησε από την επεξεργασία των εικόνων στον υπολογιστή, πέρασε με το λογισμικό στα κυκλώματα των μηχανών και έφθασε να δημιουργήσει έναν ολόκληρο νέο κλάδο, την «υπολογιστική φωτογραφία» (computational photography). Η όλη βιομηχανία παραγωγής και εκτύπωσης εικόνων είναι πλέον στα χέρια της. Οι ερευνητές των πανεπιστημίων, όμως, δείχνουν να δυσφορούν με αυτή την επανάπαυση στην επεξεργαστική ισχύ. Θεωρούν ότι η Φυσική έχει να προσφέρει ακόμη πιο αποδοτικές λύσεις.
Για παράδειγμα, οι ερευνητές του Πανεπιστημίου Rice του Τέξας, Μπαρανιούκ και Κέλι (Richard Baraniuk, Kevin Kelly) βρίσκουν τους αισθητήρες εκατομμυρίων εικονοστοιχείων... άχρηστους. Ανέπτυξαν μια κάμερα του ενός μόνον εικονοστοιχείου και πήραν το ίδιο καλές φωτογραφίες! Οπως εξήγησαν, η συμπίεση την οποία υφίσταται η τελική εικόνα πετάει στα σκουπίδια τις μυριάδες δεδομένων που έδωσαν τα megapixels.
Η δική τους κάμερα έχει στη θέση των εικονοστοιχείων του αισθητήρα μια συστοιχία μικροκαθρεφτών που εστιάζουν το φως στο μοναδικό εικονοστοιχείο. Ενας έξυπνος μαθηματικός αλγόριθμος αναλαμβάνει να προσομοιώσει σε απειροελάχιστο χρόνο την εικόνα που θα έπαιρνε από τα αντίστοιχα μυριάδες - και ακριβά - εικονοστοιχεία! Το μόνο που χωρίζει ακόμη το πρωτότυπο των Μπαρανιούκ και Κέλι από τη γραμμή παραγωγής είναι μια πολύ δυνατή μπαταρία, καθώς οι μαθηματικοί υπολογισμοί της μεθόδου τους αποδεικνύονται ιδιαίτερα ενεργοβόροι.
Μια άλλη έξυπνη λύση αφορά το πρόβλημα της «κουνημένης εικόνας». Ο ερευνητής του ΜΙΤ Ανάτ Λεβίν (Anat Levin) βρήκε ότι είναι ευκολότερο να ξεθολώσεις μια φωτογραφία αν πάρεις... πολλές θολές! Είναι μάλλον χαοτικό να το εξηγήσει κανείς, πάντως αυτό που κάνει είναι να κινεί τον αισθητήρα της κάμερας ώστε κατά τη διάρκεια της έκθεσης στο φως να πηγαίνει πρώτα αριστερά, έπειτα στο κέντρο και μετά στα δεξιά. Από το σύνολο των θολών εικόνων ένας αλγόριθμος αναλαμβάνει να μετρήσει τις επί μέρους «θολότητες» και να εξάγει την καταυγασμένη τελική φωτογραφία!
Οσο για το πρόβλημα των ανακλάσεων - όπως συχνά συμβαίνει στις φωτογραφίες του δειλινού - η λύση δεν θα μπορούσε να είναι απλούστερη: Στα εργαστήρια της Mitsubishi, στο Κέιμπριτζ της Μασαχουσέτης, ο Ραμές Ρασκάρ (Ramesh Raskar) ανακάλυψε ότι αυτές οι εκνευριστικές ακτίνες φωτός έρχονται πάντα από μία μόνο κατεύθυνση, σαν τις ακτίνες λέιζερ. Σχεδίασε, λοιπόν, μια διάτρητη μάσκα την οποία παρενέβαλε μεταξύ του φακού της μηχανής και του αισθητήρα της. Οι τρυπίτσες της μάσκας αντιστοιχούν στα εικονοστοιχεία του αισθητήρα, επιτρέποντας το φως να φθάσει σε αυτούς αλλά φιλτράροντας την «άτακτη ακτίνα» η οποία διαθλάται από το γυαλί του φακού. Το αποτέλεσμα είναι να εμφανιστεί η επίδρασή της στη φωτογραφία ως... κόκκοι αλατοπίπερου οι οποίοι εύκολα καλύπτονται από το λογισμικό με το γειτονικό τους χρώμα.
ΥΓ.: Σχετικά με το πώς μπορείτε να σχηματίσετε εικόνες HDR από τις φωτογραφίες σας, ένα εξαιρετικό άρθρο έχει η Canon στις ιστοσελίδες
www.usa.canon.com/dlc/controller?act=GetArticleAct&articleID=1646
,... ID=1786 και... ID=1927
ΕΝΙΑΙΑ ΠΡΟΤΥΠΑ
Μια λεπτομέρεια που περιμένει τη διευκρίνισή της είναι το αν θα υπάρχει ενιαίος τύπος αρχείου για αυτή τη νέα εποχή της εικόνας. Πρόκειται πλέον όχι για ζήτημα της φωτογραφικής κοινότητας αλλά της Πληροφορικής: Τα αρχεία εικόνων «κουβαλούν» όχι μόνο την καταγραφή χρωμάτων και τονικότητας, αλλά και περιγραφές συνθηκών λήψης και παραμέτρους επεξεργασίας, τα λεγόμενα «μεταστοιχεία» (metadata).
Από το 1996 είχε προταθεί ένα «Ψηφιακό Πρότυπο Αρχείων Ψηφιακής Ακίνητης Εικόνας», το EXIF, αλλά τo Διεθνές Συμβούλιο Τύπου και Επικοινωνιών αντιπρότεινε το πρότυπο IPTC, η Microsoft το HD Photo (νυν JPEG XR), η Adobe το ΧΜΡ, η Industrial Light & Magic το OpenEXR... Προκειμένου να μην φθάσουμε σε έναν ακόμη πόλεμο προτύπων, με θύματα πρώτα τους καταναλωτές και έπειτα τους κατασκευαστές, οι εταιρείες Canon, Adobe Systems, Apple, Microsoft, Sony και Nokia συνέπηξαν ομάδα εργασίας, τη Metadata Working Group, η οποία έβγαλε έναν πρώτο μπούσουλα οδηγιών προτυποποίησης.
Το επόμενο βήμα της ομάδας είχε προγραμματισθεί να είναι η προτυποποίηση των πρωτογενών αρχείων που οδηγούν στα μεταστοιχεία, των raw file formats. Αλλά μέχρι στιγμής η ομάδα είχε υπόψη της τα δεδομένα της δισδιάστατης εικόνας. Τώρα θα πρέπει να βρει την άκρη και με την τρισδιάστατη!
ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ
Η πιο μεγάλη συμβολή της «καθαρής Φυσικής» στη χάραξη του μέλλοντος της φωτογραφίας φαίνεται ότι θα είναι η δημιουργία κβαντικών φωτογραφικών μηχανών που θα φωτογραφίζουν ακόμη και τα... αδιόρατα από γυμνό οφθαλμό!
Οχι, δεν μιλάμε για φαντάσματα αλλά για φωτογραφίες οι οποίες θα αδιαφορούν για τα σύννεφα, τη σκόνη ή το σκοτάδι. Πώς μπορεί να γίνει κάτι τέτοιο; Ο καθηγητής του ΜΙΤ Σεθ Λόιντ (Seth Lloyd) έχει ανακαλύψει ότι μια περίεργη ιδιότητα του κβαντικού κόσμου, το λεγόμενο «τανγκό των φωτονίων» (entanglement) μπορεί να αξιοποιηθεί στην κατασκευή ανιχνευτών που θα είναι ως και 1 εκατ. φορές πιο αποτελεσματικοί από τα υπάρχοντα ραντάρ, αλλά και θα σχηματίζουν την εικόνα αδιόρατων αντικειμένων.
Κατά τον κύριο καθηγητή, η εξήγηση είναι ότι τα κάποτε συνδεδεμένα φωτόνια «διατηρούν το ένα την ανάμνηση του άλλου, άσβηστη».
Ο Λόιντ δεν έχει υλοποιήσει ακόμη στην πράξη τη θεωρία του, αλλά ο ινδός ερευνητής του Πανεπιστημίου του Μέριλαντ Γιανούα Σιχ (Yanhua Shih) τον πρόλαβε:
Εφτιαξε μια κάμερα η οποία εμπεριέχει μια σημειακή φωτεινή πηγή. Ενας διαχωριστής (splitter) αναλαμβάνει να βγάλει από την κάθε ακτίνα της πηγής δύο φωτόνια, ένα που κατευθύνεται προς το φωτογραφιζόμενο θέμα και ένα προς τον αισθητήρα της μηχανής. Οταν το πρώτο σκεδαστεί επάνω στο φωτογραφιζόμενο θέμα καταγράφεται από έναν ανιχνευτή φωτονίων.
Αν ο αισθητήρας της κάμερας τύχει να καταγράψει την ίδια στιγμή το δεύτερο φωτόνιο της αρχικής ακτίνας τότε τα δύο αυτά φωτόνια είναι συνδεδεμένα και η ύπαρξή τους καταγράφεται στην επιφάνεια της φωτογραφίας. Αρκούν 1.000 τέτοια ζευγάρια φωτονίων για να σχηματιστεί η τελική εικόνα, η οποία αποδίδει την ύπαρξη αντικειμένων και λεπτομερειών που το ανθρώπινο μάτι ποτέ δεν θα εντόπιζε.
Είναι περιττό να υπογραμμίζουμε τη σημασία αυτής της ανακάλυψης για τη λήψη καθαρών δορυφορικών εικόνων ανεξαρτήτως συνθηκών, την ταυτοποίηση προσώπων από φωτογραφίες, όπως και... τη σύμπτωση το Μέριλαντ να είναι η έδρα της CIA. Για εμάς τους υπόλοιπους παραμένει η υπόσχεση ότι στο μέλλον θα μπορούμε να φωτογραφίζουμε την καλή μας ακόμη και όταν «δεν βλέπεται»!
TO BHMA
Η τεχνολογία δίνει νέα πνοή στην τέχνη της απεικόνισης.
Με έναν καταιγισμό καινοτομιών αλλάζει άρδην ο τρόπος λήψης, επεξεργασίας και απόλαυσης της φωτογραφίας - και μαζί η καταγραφή της ζωντανής μας μνήμης
Η φωτογραφία όπως δεν την έχουμε ξαναδεί
Την προτιμάτε τρισδιάστατη, υπολογιστική, εντομο-μιμητική... Μήπως κβαντική; Οπως και αν φαντάζεστε τη φωτογραφία του μέλλοντος, ένα είναι σίγουρο: οι προτάσεις των ερευνητών έχουν ήδη ξεπεράσει τη φαντασία σας!
Μια σύντομη περιήγηση στις δυνατότητες που ανοίγονται για τους φωτογράφους τού αύριο θα σας το επιβεβαιώσει !
Ο καθένας από εμάς διαβαίνει τον χρόνο του στον πλανήτη με βήματα που αφήνουν πίσω τους ίχνη. Τα πιο προσφιλή μας από αυτά είναι εκείνα που αποτυπώνονται σε φωτογραφίες· παγωμένες στιγμές που θα κοιτάζουμε με νοσταλγία όταν ο βηματισμός μας αναπόφευκτα βραδύνει.
Ωστόσο, ο τρόπος που φωτογραφίζουμε δεν πια ολόιδιος με εκείνον που είχαμε παλιά. Τώρα, το κλικ της φωτογραφικής μηχανής δεν ανοίγει την πόρτα του σκοτεινού θαλάμου όπου φωλιάζει το χημικά φωτοευαίσθητο φιλμ... Η νίκη της ψηφιακής μηχανής, με τους αισθητήρες CCD και τις κάρτες μνήμης, είναι οριστική. Στην αρχή - με την εμφάνιση της Sony Mavica στα τέλη της δεκαετίας του '80 - κέρδισε μόνο τους «βιαστικούς τουρίστες».
Οι «σοβαροί ερασιτέχνες» και οι επαγγελματίες φωτογράφοι περιγελούσαν τη χαμηλή ανάλυση των εικόνων που τύπωναν ή τις χρωματικές ατέλειες. Επειτα, όμως, είδαν τις πρώτες SLR - τις μηχανές που βλέπεις την εικόνα μέσα από τον φακό - να εμφανίζονται με ψηφιακές αξιώσεις. Και έπειτα τις είδαν να καλπάζουν προς αναλύσεις απίστευτες, συμπαρασύροντας και το κοινό αίσθημα: Από το 2007 ως το 2008 οι πωλήσεις ψηφιακών SLR παγκοσμίως αυξήθηκαν κατά 41%, φθάνοντας στα 7,5 εκατ. κομμάτια.
Και όσο για την ανάλυση... οι ταπεινές κάμερες των κινητών τηλεφώνων έχουν φθάσει στα 8 εκατ. εικονοστοιχείων (megapixels), ενώ μεταξύ των κανονικών φωτογραφικών μηχανών υπάρχουν πλέον μοντέλα που φθάνουν στα 60 megapixels, δηλαδή ποιότητα ανώτερη του φιλμ!
Αλλά, αν άλλαξε ο τρόπος, άλλαξε και η καταγραφή; Μπορούμε να προσδοκούμε κάτι διαφορετικό από αυτό το δύο διαστάσεων χρωματιστό χαρτί που παίρνουμε στο τέλος;
Τεχνολογικός οργασμός
Οι τρέχουσες εξελίξεις στον τομέα της φωτογραφίας θυμίζουν πολύ τον δημιουργικό οργασμό που ακολούθησε την ανακάλυψη της τυπογραφίας από τον Γουτεμβέργιο: Τότε η αλλαγή του τρόπου παραγωγής γέννησε τις γραμματοσειρές και τους νέους τρόπους σχεδιασμού των σελίδων, έφερε την ποικιλία των χαρτιών και έφθασε στα βιβλία με τρισδιάστατες εικόνες. Τώρα, ο συνδυασμός ηλεκτρονικών κυκλωμάτων, οπτικών συστημάτων και υπολογιστικών προγραμμάτων υπόσχεται ένα μείγμα κατά πολύ πιο εκρηκτικό.
Για να ξεδιαλύνουμε τα πράγματα καλό είναι να δούμε με τη σειρά τα τρία στάδια «απαθανάτισης»: Τη σύλληψη της εικόνας, την επεξεργασία της και την καταγραφή/εκτύπωσή της. Για αρχή, με ποιο τρόπο αιχμαλωτίζουμε τις εικόνες σήμερα και πόσο καλύτερος μπορεί να γίνει;
Οι ακτίνες φωτός που περνούν από τον φακό της μηχανής μας ενεργοποιούν ειδικά ψηφιακά κυκλώματα (CCD και CMOS), τους οπτικούς αισθητήρες. Η πλειονότητα των ψηφιακών μηχανών ως σήμερα ακολουθεί τον σχεδιασμό αισθητήρων που καθιέρωσε το 1976 ο ερευνητής της Kodak δρ Μπράις Μπάγερ (Bryce Bayer). Σύμφωνα με το σχέδιό του, τα μισά εικονοστοιχεία του αισθητήρα συλλέγουν το πράσινο φάσμα φωτός, ενώ τα υπόλοιπα μοιράζονται το κόκκινο και το μπλε φάσμα. Μετά την έκθεση το λογισμικό της μηχανής αναλαμβάνει την ανασύνθεση του ενιαίου οπτικού σήματος για κάθε εικονοστοιχείο της τελικής εικόνας.
Αυτός ο τεχνολογικός συμβιβασμός και η ανισομέρεια σύλληψης βρίσκεται στη ρίζα της όποιας γκρίνιας για μη «αληθινό χρώμα» και «θολότητα» των ψηφιακών φωτογραφιών. Πέρυσι, όμως, η Kodak ανακοίνωσε μια νέα τεχνολογία αισθητήρων με πανχρωματικά εικονοστοιχεία, ευαίσθητα σε όλα τα μήκη κύματος του φωτός. Ο νέος αισθητήρας άρχισε να διατίθεται από εφέτος και, όντως, χαρακτηρίζεται από ως και τετραπλάσια φωτοευαισθησία. Η πρόοδος αυτή συνδυάζεται με βελτιωμένους αλγορίθμους επεξεργασίας που οδηγούν σε μεγαλύτερες ταχύτητες λήψης (άρα και λιγότερες «κουνημένες» φωτογραφίες) και καλύτερη φωτογράφιση σε συνθήκες μειωμένου φωτισμού.
Στο βάθος... πεδίο!
Λύσαμε λοιπόν, απ' ό,τι φαίνεται, το πρόβλημα του σωστού χρώματος. Αλλά τι γίνεται με τη μανία των μηχανών να εστιάζουν σε συγκεκριμένο βάθος πεδίου; Οταν ένας άνθρωπος αντικρίζει κάποιο πλήθος δεν δυσκολεύεται να τους δει όλους καθαρά (ή έτσι, τέλος πάντων, νομίζει). Οταν, όμως, τους δει μέσα από τον φακό της μηχανής του ή στην τελική φωτογραφία διαπιστώνει ότι κάποιοι διακρίνονται καθαρά και κάποιοι άλλοι - οι πολλοί - «φλου».
Στο πρόβλημα αυτό οι μηχανές δεν είχαν απάντηση καθώς όλες οδηγούσαν το φως σε μια επίπεδη - δύο διαστάσεων - επιφάνεια η οποία κατέγραφε καθαρά τα συμβαίνοντα σε συγκεκριμένη απόσταση. Η μόνη δυνατότητα διεύρυνσης αυτού του βάθους πεδίου δινόταν από τη χρήση του διαφράγματος, το οποίο βέβαια περιοριζόταν από τις συνθήκες φωτισμού και ταχύτητας λήψης.
Την απάντηση έδωσε ο... Παρθενώνας και η Πληροφορική:
Προσπαθώντας να βρει τρόπο ακριβούς καταγραφής των λεπτομερειών της ζωφόρου του, ο ερευνητής του Πανεπιστημίου της Νότιας Καλιφόρνιας Πολ Ντέμπεβετς (Paul Debevec) ανέπτυξε μια μέθοδο διεύρυνσης του βάθους πεδίου, με συρραφή φωτογραφιών που παίρνονται με διαφορετικά διαφράγματα.
Βελτιωμένη από προσθήκες άλλων ερευνητών - όπως ο Ελληνας Κυριάκος Ν. Κουτουλάκος, αναπληρωτής καθηγητής της Πληροφορικής στο Πανεπιστήμιο του Τορόντο - η μέθοδος αυτή είναι σήμερα ευρύτερα γνωστή ως HDR (high-dynamic range photography). Οι εικόνες που προκύπτουν... παραείναι τέλειες: Οι λεπτομέρειες διαγράφονται τόσο καθαρά ώστε αναρωτιέται κανείς αν η ατμόσφαιρα ήταν τόσο καθαρή όταν πάτησε το «κλικ»...
Στον υπολογιστή τους οι φωτογράφοι μπορούν να εφαρμόσουν την τεχνική μέσα από προγράμματα όπως το γνωστό Photoshop CS3. Αλλά, για να γίνει η HDR κτήμα όλων με ευκολία, οι κατασκευαστές ετοιμάζουν μηχανές που κάνουν αυτή την επεξεργασία «στο φτερό». Η Fuji παρουσίασε ήδη μηχανές με διπλά εικονοστοιχεία αισθητήρων (Super CCD).
Σε κάθε εικονοστοιχείο υπάρχουν δύο φωτοδίοδοι, μία χαμηλής ευαισθησίας και μία υψηλής, οι οποίες παίρνουν δύο «απόψεις» της ίδιας εικόνας, ώστε να συνθέσουν μια πλήρη απεικόνιση. Η Panasonic ανακοίνωσε ότι έχει στα σκαριά μηχανή που θα κάνει τριπλή λήψη κάθε εικόνας για να εξάγει την τελική φωτογραφία. Αλλά η Fuji απάντησε στις 23 Σεπτεμβρίου - στην έκθεση Photokina 2008 - με ένα επίτευγμα το οποίο ανατρέπει κάθε δεδομένο: Παρουσίασε το πρωτότυπο ενός συστήματος τρισδιάστατης λήψης και απεικόνισης (κάμερα, μορφή αρχείου και μορφή εκτύπωσης) το οποίο αποκαλεί FinePix Real 3D System ή Σύστημα Πραγματικής Εικόνας.
Τρισδιάστατη εποχή
Η νέα κάμερα της Fuji έχει δύο όμοιους φακούς Fujinon οι οποίοι μιμούνται την όραση των δύο ματιών του ανθρώπου. Ενα ενσωματωμένο σύστημα συγχρονισμού φροντίζει ώστε να κινούνται με ακρίβεια συντονισμού 0,001 του δευτερολέπτου. Πίσω τους βρίσκονται δύο νέοι οπτικοί αισθητήρες - ονόματι Super CCD EXR - και ένας ειδικός επεξεργαστής, ο Real Photo Processor 3D. Τα οπτικά δεδομένα που καταγράφουν οι αισθητήρες περνούν αστραπιαία στον επεξεργαστή, ο οποίος συνθέτει από αυτά μία ενιαία απεικόνιση υψηλής ποιότητας, είτε ως μοναδιαία φωτογραφία είτε ως βίντεο.
Το αποτέλεσμα προβάλλεται στην πίσω οθόνη που είναι πλέον ένα εντελώς νέο LCD monitor 2,8 ιντσών και 230.000 εικονοστοιχείων. Το εκπληκτικό είναι ότι αυτό που βλέπει κανείς δεν είναι κάτι που χρειάζεται ειδικά γυαλιά αλλά ορατό και αντιληπτό από τα... κανονικά μας μάτια. Το τι σημαίνει αυτό είναι δύσκολο να περιγραφεί. Θα το κατανοούν απόλυτα όσοι από τους αναγνώστες έχουν ήδη δει την πρόσφατη τρισδιάστατη ταινία «Ταξίδι στο κέντρο της Γης» - φορώντας εκεί τα ειδικά γυαλιά.
Το επίτευγμα της Fuji δεν έγκειται απλά στο ότι «φέρνει την τρισδιάστατη απεικόνιση στον λαό». Οι δυνατότητες που ευαγγελίζεται είναι πολλαπλές: κάθε φακός μπορεί να κάνει λήψη με διαφορετική τονικότητα χρώματος ή άνοιγμα διαφράγματος ώστε να προκύπτει φωτογραφία HDR. Επίσης, μπορεί να φωτογραφίζει ο ένας ευρυγώνια και ο άλλος ως τηλεφακός ώστε να προκύπτει μια ξεκάθαρη φωτογραφία τοπίου με επίσης ξεκάθαρο πρωταγωνιστή.
Ακόμη, να παίρνουμε υπερευρυγώνιες φωτογραφίες οι οποίες συνθέτουν μία πανοραμική εικόνα. Τέλος, μπορούμε να παίρνουμε ταυτόχρονα φωτογραφίες από τον έναν φακό και βίντεο από τον άλλον!
Το ερώτημα που απομένει είναι σε τι μορφή θα λαμβάνουμε πλέον τις «απαθανατισμένες τρισδιάστατες αναμνήσεις μας». Το σύστημα FinePix Real 3D ολοκληρώνεται με ένα υποσύστημα τρισδιάστατης εκτύπωσης το οποίο βασίζεται σε ένα νέο είδος χαρτιού. Αλλά και για όσους θέλουν να βλέπουν τις φωτογραφίες τους σε οθόνη υπάρχουν λύσεις:
Η Philips αρχίζει να διαθέτει από εφέτος τη νέα σειρά οθονών της οι οποίες απεικονίζουν τρισδιάστατες εικόνες χωρίς ανάγκη ειδικών γυαλιών. Οι υπόλοιποι κατασκευαστές οθονών σπεύδουν επίσης να μπουν στο νέο παιχνίδι. Το ίδιο αναμένεται να συμβεί και με τις οθονίτσες προβολής φωτογραφιών και βίντεο που ήδη έχουν αναδειχθεί στο κορυφαίο χριστουγεννιάτικο δώρο.
Αλμπουμ στην οθόνη
Μάλιστα, μια μνήμη ασύρματης δικτύωσης που έχει εμφανιστεί στην αγορά - η Eye-Fi Share Wireless 2 GB Secure Digital SD Memory Card, με κόστος 80 δολαρίων - αναμένεται να μετατρέψει τις οθόνες αυτές στο μόνο «φωτογραφικό άλμπουμ» των σπιτιών μας.
Επίσης, η Toshiba ετοιμάζεται να διαθέσει από τον Ιανουάριο έναν προβολέα τσέπης, τον PICO, μεγέθους κινητού τηλεφώνου, και η κατασκευάστρια επεξεργαστών Texas Instruments παρουσίασε πέρυσι έναν προβολέα DLP τόσο μικροσκοπικό ώστε να χωράει πράγματι μέσα σε κινητό τηλέφωνο!
Η Motorola συνεργάζεται ήδη με την Panasonic στο αντίστοιχο ερευνητικό έργο PicoP DLP για να παρουσιάσουν μοντέλα κινητών τηλεφώνων-προβολέων με ποιότητα απεικόνισης καλύτερη από DVD. Αρκεί να βγει στην αγορά και μια πτυσσόμενη οθόνη με την τρισδιάστατη υφή του χαρτιού της Fuji για να ολοκληρωθεί το πέρασμα στη νέα εποχή απεικόνισης.
Α, να μην ξεχάσουμε: Υπάρχει και η υπό εκκόλαψη μόδα των «γυαλιών-οθονών». Πρόκειται για κανονικά γυαλιά τα οποία δέχονται ως εξάρτημα μια μικροσκοπική ασύρματη οθονίτσα - όπως στο μοντέλο PG-20 της εταιρείας Lumus. Μια προσαρμογή της τεχνολογίας 3D της Philips και σε αυτόν τον τομέα θα ήταν ό,τι πρέπει για να περπατάμε «ο καθένας στον κόσμο του»...
Με τα «μάτια της μύγας»
Η πρόσφατη εξέλιξη τρισδιάστατης απεικόνισης δεν είναι απόρροια μόνο των τελευταίων ετών ψηφιακής τεχνολογίας. Η πρώτη τεχνική διερεύνηση του θέματος χρονολογείται το 1692, όταν ο γάλλος ζωγράφος Μπουά-Κλερ (G. Α. Bois-Clair) παρουσίασε πίνακες με «κινούμενες εικόνες».
Αλλά η επιστημονική έρευνα ξεκίνησε το 1908, με την εργασία την οποία παρουσίασε στη Γαλλική Ακαδημία Επιστημών ο εφευρέτης της φωτογραφικής αναπαραγωγής των χρωμάτων, ο καθηγητής της Φυσικής Λίπμαν (Gabriel Μ. Lippmann) υπό τον τίτλο «La Photographie Integral». Παρουσίασε ένα σύστημα φωτογράφισης με μία συστοιχία φακών που παρήγαγε χωρικές εικόνες με παράλλαξη προς όλες τις κατευθύνσεις. Για τη νέα του αυτή εφεύρεση - που, στην πραγματικότητα, ήταν η πρώτη ολογραφική μέθοδος - πήρε το Βραβείο Νομπέλ της ίδιας χρονιάς.
Στο σημείο αυτό είναι καλό να θυμηθούμε ότι, μολονότι εμείς οι άνθρωποι διαθέτουμε και τον εγκέφαλο επεξεργασίας των εικόνων και τη μνήμη για την καταχώρισή τους, αληθεύει ότι στον τομέα σύλληψης των εικόνων μάς νικούν τα ταπεινότερα των ζώων: τα έντομα! Τα μάτια μιας μύγας, μιας σφήκας ή ενός μυρμηγκιού απαρτίζονται από συστοιχίες ομματιδίων που βλέπουν το καθένα τη «δική του» εικόνα. Επομένως, τουλάχιστον το πρόβλημα του βάθους πεδίου είναι ανύπαρκτο για τα έντομα.
Ογδόντα χρόνια μετά τον Λίπμαν οι ερευνητές του Πανεπιστημίου Στάνφορντ των ΗΠΑ κατέληξαν στη δεκαετία του '90 στο ότι η λύση του προβλήματος στις φωτογραφικές μηχανές έπρεπε να αναζητηθεί στην αξιοποίηση της οπτικής των εντόμων. Αντί για συστοιχίες αισθητήρων που αφομοιώνουν διαφορετικά το προσλαμβανόμενο φως, είπαν ότι θα έπρεπε να έχουμε συστοιχίες φακών που παίρνουν εικόνες με διαφορετικό βάθος πεδίου ώστε στη συνέχεια το λογισμικό να επιτρέπει τις κατοπινές μας επιλογές.
Εβαλαν την ιδέα τους σε εφαρμογή και το κατάφεραν, παρουσιάζοντας μάλιστα αρκετές παραπλήσιες λύσεις. Μία από αυτές βρισκόταν στην εργασία του φοιτητή Κιθ Φάιφι (Keith Fife), ο οποίος «φύτεψε» εκατοντάδες μικροφακούς επάνω στα εικονοστοιχεία του αισθητήρα μιας φωτογραφικής μηχανής. Μια άλλη ήταν στη διπλωματική εργασία του βιετναμέζου Ren Ng, ο οποίος προτίμησε να δημιουργήσει ένα εξωτερικό σύστημα συστοιχίας φακών. Ιδρυσε ήδη εταιρεία πώλησης της εφεύρεσής του, τη Refocus Imaging, και βρήκε τον πρώτο της μεγάλο πελάτη στη δημιουργό του Photoshop, Adobe Systems.
Ετσι, στις 18 Οκτωβρίου 2007 η Adobe παρουσίασε περιχαρής μια «κηρύθρα φακών» (19 φακούς σε έναν). Αυτό που έδειξε ήταν αφενός η δυνατότητα επιλεκτικής εστίασης εκ των υστέρων σε κάποια περιοχή μιας φωτογραφίας και αφετέρου η σύνδεσή της με το Photoshop, όπου μια «βούρτσα διόρθωσης εστίασης» αλλάζει κατά βούληση το τι φαίνεται καθαρό ή «φλου» στη φωτογραφία.
Το πιο καταπληκτικό, όμως, ήταν η δυνατότητα «παραμερισμού εμποδίων»: Αν στην εικόνα εμφανίζεται μια ενοχλητική αντανάκλαση ή παρεμβαίνει κάποιο κλαδί, επιλέγει κανείς την εικόνα που πήρε κάποιος άλλος από τους φακούς της κηρύθρας και... μετατοπίζει ή απαλείφει αμέσως το εμπόδιο.
Ο μαγικός καθρέφτης
Για τον κόσμο της τεχνολογίας ο νικητής είναι ένας: Η Πληροφορική ξεκίνησε από την επεξεργασία των εικόνων στον υπολογιστή, πέρασε με το λογισμικό στα κυκλώματα των μηχανών και έφθασε να δημιουργήσει έναν ολόκληρο νέο κλάδο, την «υπολογιστική φωτογραφία» (computational photography). Η όλη βιομηχανία παραγωγής και εκτύπωσης εικόνων είναι πλέον στα χέρια της. Οι ερευνητές των πανεπιστημίων, όμως, δείχνουν να δυσφορούν με αυτή την επανάπαυση στην επεξεργαστική ισχύ. Θεωρούν ότι η Φυσική έχει να προσφέρει ακόμη πιο αποδοτικές λύσεις.
Για παράδειγμα, οι ερευνητές του Πανεπιστημίου Rice του Τέξας, Μπαρανιούκ και Κέλι (Richard Baraniuk, Kevin Kelly) βρίσκουν τους αισθητήρες εκατομμυρίων εικονοστοιχείων... άχρηστους. Ανέπτυξαν μια κάμερα του ενός μόνον εικονοστοιχείου και πήραν το ίδιο καλές φωτογραφίες! Οπως εξήγησαν, η συμπίεση την οποία υφίσταται η τελική εικόνα πετάει στα σκουπίδια τις μυριάδες δεδομένων που έδωσαν τα megapixels.
Η δική τους κάμερα έχει στη θέση των εικονοστοιχείων του αισθητήρα μια συστοιχία μικροκαθρεφτών που εστιάζουν το φως στο μοναδικό εικονοστοιχείο. Ενας έξυπνος μαθηματικός αλγόριθμος αναλαμβάνει να προσομοιώσει σε απειροελάχιστο χρόνο την εικόνα που θα έπαιρνε από τα αντίστοιχα μυριάδες - και ακριβά - εικονοστοιχεία! Το μόνο που χωρίζει ακόμη το πρωτότυπο των Μπαρανιούκ και Κέλι από τη γραμμή παραγωγής είναι μια πολύ δυνατή μπαταρία, καθώς οι μαθηματικοί υπολογισμοί της μεθόδου τους αποδεικνύονται ιδιαίτερα ενεργοβόροι.
Μια άλλη έξυπνη λύση αφορά το πρόβλημα της «κουνημένης εικόνας». Ο ερευνητής του ΜΙΤ Ανάτ Λεβίν (Anat Levin) βρήκε ότι είναι ευκολότερο να ξεθολώσεις μια φωτογραφία αν πάρεις... πολλές θολές! Είναι μάλλον χαοτικό να το εξηγήσει κανείς, πάντως αυτό που κάνει είναι να κινεί τον αισθητήρα της κάμερας ώστε κατά τη διάρκεια της έκθεσης στο φως να πηγαίνει πρώτα αριστερά, έπειτα στο κέντρο και μετά στα δεξιά. Από το σύνολο των θολών εικόνων ένας αλγόριθμος αναλαμβάνει να μετρήσει τις επί μέρους «θολότητες» και να εξάγει την καταυγασμένη τελική φωτογραφία!
Οσο για το πρόβλημα των ανακλάσεων - όπως συχνά συμβαίνει στις φωτογραφίες του δειλινού - η λύση δεν θα μπορούσε να είναι απλούστερη: Στα εργαστήρια της Mitsubishi, στο Κέιμπριτζ της Μασαχουσέτης, ο Ραμές Ρασκάρ (Ramesh Raskar) ανακάλυψε ότι αυτές οι εκνευριστικές ακτίνες φωτός έρχονται πάντα από μία μόνο κατεύθυνση, σαν τις ακτίνες λέιζερ. Σχεδίασε, λοιπόν, μια διάτρητη μάσκα την οποία παρενέβαλε μεταξύ του φακού της μηχανής και του αισθητήρα της. Οι τρυπίτσες της μάσκας αντιστοιχούν στα εικονοστοιχεία του αισθητήρα, επιτρέποντας το φως να φθάσει σε αυτούς αλλά φιλτράροντας την «άτακτη ακτίνα» η οποία διαθλάται από το γυαλί του φακού. Το αποτέλεσμα είναι να εμφανιστεί η επίδρασή της στη φωτογραφία ως... κόκκοι αλατοπίπερου οι οποίοι εύκολα καλύπτονται από το λογισμικό με το γειτονικό τους χρώμα.
ΥΓ.: Σχετικά με το πώς μπορείτε να σχηματίσετε εικόνες HDR από τις φωτογραφίες σας, ένα εξαιρετικό άρθρο έχει η Canon στις ιστοσελίδες
www.usa.canon.com/dlc/controller?act=GetArticleAct&articleID=1646
,... ID=1786 και... ID=1927
ΕΝΙΑΙΑ ΠΡΟΤΥΠΑ
Μια λεπτομέρεια που περιμένει τη διευκρίνισή της είναι το αν θα υπάρχει ενιαίος τύπος αρχείου για αυτή τη νέα εποχή της εικόνας. Πρόκειται πλέον όχι για ζήτημα της φωτογραφικής κοινότητας αλλά της Πληροφορικής: Τα αρχεία εικόνων «κουβαλούν» όχι μόνο την καταγραφή χρωμάτων και τονικότητας, αλλά και περιγραφές συνθηκών λήψης και παραμέτρους επεξεργασίας, τα λεγόμενα «μεταστοιχεία» (metadata).
Από το 1996 είχε προταθεί ένα «Ψηφιακό Πρότυπο Αρχείων Ψηφιακής Ακίνητης Εικόνας», το EXIF, αλλά τo Διεθνές Συμβούλιο Τύπου και Επικοινωνιών αντιπρότεινε το πρότυπο IPTC, η Microsoft το HD Photo (νυν JPEG XR), η Adobe το ΧΜΡ, η Industrial Light & Magic το OpenEXR... Προκειμένου να μην φθάσουμε σε έναν ακόμη πόλεμο προτύπων, με θύματα πρώτα τους καταναλωτές και έπειτα τους κατασκευαστές, οι εταιρείες Canon, Adobe Systems, Apple, Microsoft, Sony και Nokia συνέπηξαν ομάδα εργασίας, τη Metadata Working Group, η οποία έβγαλε έναν πρώτο μπούσουλα οδηγιών προτυποποίησης.
Το επόμενο βήμα της ομάδας είχε προγραμματισθεί να είναι η προτυποποίηση των πρωτογενών αρχείων που οδηγούν στα μεταστοιχεία, των raw file formats. Αλλά μέχρι στιγμής η ομάδα είχε υπόψη της τα δεδομένα της δισδιάστατης εικόνας. Τώρα θα πρέπει να βρει την άκρη και με την τρισδιάστατη!
ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ
Η πιο μεγάλη συμβολή της «καθαρής Φυσικής» στη χάραξη του μέλλοντος της φωτογραφίας φαίνεται ότι θα είναι η δημιουργία κβαντικών φωτογραφικών μηχανών που θα φωτογραφίζουν ακόμη και τα... αδιόρατα από γυμνό οφθαλμό!
Οχι, δεν μιλάμε για φαντάσματα αλλά για φωτογραφίες οι οποίες θα αδιαφορούν για τα σύννεφα, τη σκόνη ή το σκοτάδι. Πώς μπορεί να γίνει κάτι τέτοιο; Ο καθηγητής του ΜΙΤ Σεθ Λόιντ (Seth Lloyd) έχει ανακαλύψει ότι μια περίεργη ιδιότητα του κβαντικού κόσμου, το λεγόμενο «τανγκό των φωτονίων» (entanglement) μπορεί να αξιοποιηθεί στην κατασκευή ανιχνευτών που θα είναι ως και 1 εκατ. φορές πιο αποτελεσματικοί από τα υπάρχοντα ραντάρ, αλλά και θα σχηματίζουν την εικόνα αδιόρατων αντικειμένων.
Κατά τον κύριο καθηγητή, η εξήγηση είναι ότι τα κάποτε συνδεδεμένα φωτόνια «διατηρούν το ένα την ανάμνηση του άλλου, άσβηστη».
Ο Λόιντ δεν έχει υλοποιήσει ακόμη στην πράξη τη θεωρία του, αλλά ο ινδός ερευνητής του Πανεπιστημίου του Μέριλαντ Γιανούα Σιχ (Yanhua Shih) τον πρόλαβε:
Εφτιαξε μια κάμερα η οποία εμπεριέχει μια σημειακή φωτεινή πηγή. Ενας διαχωριστής (splitter) αναλαμβάνει να βγάλει από την κάθε ακτίνα της πηγής δύο φωτόνια, ένα που κατευθύνεται προς το φωτογραφιζόμενο θέμα και ένα προς τον αισθητήρα της μηχανής. Οταν το πρώτο σκεδαστεί επάνω στο φωτογραφιζόμενο θέμα καταγράφεται από έναν ανιχνευτή φωτονίων.
Αν ο αισθητήρας της κάμερας τύχει να καταγράψει την ίδια στιγμή το δεύτερο φωτόνιο της αρχικής ακτίνας τότε τα δύο αυτά φωτόνια είναι συνδεδεμένα και η ύπαρξή τους καταγράφεται στην επιφάνεια της φωτογραφίας. Αρκούν 1.000 τέτοια ζευγάρια φωτονίων για να σχηματιστεί η τελική εικόνα, η οποία αποδίδει την ύπαρξη αντικειμένων και λεπτομερειών που το ανθρώπινο μάτι ποτέ δεν θα εντόπιζε.
Είναι περιττό να υπογραμμίζουμε τη σημασία αυτής της ανακάλυψης για τη λήψη καθαρών δορυφορικών εικόνων ανεξαρτήτως συνθηκών, την ταυτοποίηση προσώπων από φωτογραφίες, όπως και... τη σύμπτωση το Μέριλαντ να είναι η έδρα της CIA. Για εμάς τους υπόλοιπους παραμένει η υπόσχεση ότι στο μέλλον θα μπορούμε να φωτογραφίζουμε την καλή μας ακόμη και όταν «δεν βλέπεται»!
TO BHMA
