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2011-04-25 01:58:47| 人氣1,527| 回應0 | 上一篇 | 下一篇

裝一顆獨特的球形鏡頭,或許就能實現10億畫素的相機?

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只要裝上一顆獨特的球形鏡頭,或許就能實現10億畫素的相機。

       想像從美國紐約市帝國大廈頂樓拍一張全景照,然後放大某個斑點,就能看清楚原來那是人行道上的一枚25美分硬幣,這就是10億畫素相機的目標。10億畫素影像除了吸引攝影同好的目光之外,在執法或軍事方面也具有極大潛力。有了這麼高的解析度,無人空中載具就能從地面難以察覺的高度,拍到車牌號碼。

       網路上不乏能上傳、檢視與分享10億畫素照片的網站,如Google地球、360world.eu、GigaPan(由美國卡內基美倫大學、NASA和Google合作開發)等,但這些照片其實是由多張百萬畫素照片合成的,做法通常是將長鏡頭單眼相機裝在電動機架上,以軟體控制相機的移動,拍攝數百甚至數千張局部畫面,再拼成一張高解析度影像,缺點是可能得花數小時才能完成拍攝,而這段期間內光線會改變、拍攝範圍內的物體也會移動。

       研究人員正在研發能拍攝單張10億畫素照片的相機。美國國防高等研究計畫署(DARPA)編列了2500萬美元,要在三年半內研發出這種小型機種。該計畫顧問愛索爾(Ravi Athale)說:「我們對付的不再是固定的設施、坦克車或飛彈發射井,要打擊恐怖主義,得時時留意中型城市般大的區域內所發生的事。」目前衛星或無人飛機拍攝的影像解析度都極高,但視野太小,就像愛索爾所說的「透過吸管看世界」。

       但目前能裝在相機裡的數位處理器和記憶體,還無法處理10億畫素的影像,因為它的資訊量是百萬畫素影像的1000倍以上(100億畫素得佔用300億位元組的硬碟空間)。美國哥倫比亞大學工學院的科賽特(Oliver Cossairt)和納亞爾(Shree K. Nayar)在DARPA資助下,研究出可行性很高的做法:用計算降低複雜度。納亞爾也是該校電腦科學系主任,他說:「不要想成在拍攝完整影像,而是拍攝可計算出完整影像所需的資訊。」

       科賽特與納亞爾即將於這個4月,在美國匹玆堡IEEE國際計算攝影學術會議發表論文,提出三種10億畫素相機的精簡設計,其中兩種已經做出來了。這些設計都是靠一顆獨特的球形鏡頭挑大樑,他們看上的是它的簡單──其實他們做的第一台雛形機,就是搭配一顆從紐約市運河街買來的水晶球。球形鏡頭與一般較扁平的鏡頭不同,一般鏡頭越接近邊緣處,解析度越差,而球形對稱完美,解析度是完全一致的。他們的其中一款鏡頭長得像蒼蠅眼,有一半的球面覆滿了小小的六邊形中繼鏡頭,這是用來將影像轉送給它們上方的感應器陣列。

       當然,任何先進的影像科技都會招致隱私疑慮。Securitas保全公司顧問兼gigapixel360.com網站主持人希爾斯(Christopher Hills)坦承,把10億畫素的街景照片局部放大,就能看進別人家的窗戶裡。不過,希爾斯也說:「如果你站到窗邊,附近大樓或街上的人也會看到你,所以我們才需要窗簾。」

      廣角特寫:以10億畫素雛形相機拍攝的靜物照,局部放大後可看見其中的紐約市地鐵圖(1)、一美元鈔票(2)及纖維紋路(3)。

台長: 龍崎幸
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