При высокой контрастности сцены трудно запечатлеть на камеру хорошую детализацию в светах и тенях. Если вы пытаетесь сфотографировать красивое яркое небо, то здания или другие элементы в сцене получатся слишком темным. С другой стороны, если вы попытаетесь снимать фотографии в дневном свете, то здания могут быть проэкспонированы правильно, но небо будет белым.
Решение этих проблем – это техника съёмки с высоким динамическим диапазоном (HDR). Он доступна практически во всех современных устройств, которые могут захватывать фотографии. Тем не менее, она плохо работает при фотографировании движущихся объектов, поскольку они окажутся размытыми. HDR фото строится на основе трёх кадров, сделанных с различной экспозицией. Именно поэтому камера должна стоять на одном месте, а объекты в кадре не должны двигаться.
Современные сенсоры имею широкий динамический диапазон и могут при одном снимке фиксировать много деталей, но всё же это не сравнится с тем, что видят наши глаза и что можно реализовать при использовании трёх фотографий, сделанных с различной экспозицией. С помощью камеры Modulo можно преодолеть все ограничения.
Modulo будет захватить HDR фотографии из единого выстрела вместо трех. Таким образом, тряска камеры или движение объектов в кадре не приведут к размытию.
Как камера Modulo работает?
Датчики изображения, расположенные на поверхности матрицы от яркого света очень быстро наполняются. В обычной матрице все датчики постоянно получают свет и те, которые освещены ярче, наполняются энергией до предела, что приводит к получению абсолютно белого цвета. Исследователи нашли способ очистить конденсаторы, когда они получают полный заряд.
Все конденсаторы при полном насыщении будут сбрасываться и начинать насыщаться снова. При этом те датчики, которые принимают менее яркий свет сбрасываться не будут или будут делать это реже. Алгоритм камеры Modulo будет определять сколько света достигает датчика и сколько раз конденсаторы были сброшены. После этого, алгоритм будет определять, сколько света необходимо, чтобы отразить с наилучшей детализацией каждую область фотографии.
Modulo камеры поднимают HDR фотографии на следующий уровень.
Таким образом, точность цветопередачи останется очень хорошей, а снимки не будут переэкспонированы. В конце концов, эта технология может изменить способ мышления фотографов.
Огромные перспективы в робототехнике
Сфера влияния Modulo не заканчивается на обычной фотографии. Исследователи заявляют, что камера Modulo может быть добавлена в роботов. Как можно было предполагать, высокая контрастность влияет на зрение робота, так что эта технология может позволить роботам лучше видеть в будущем.
Хороший пример – это автомобиль, который въезжает в туннель. В туннеле темно, а за его пределами светло. Камера могла бы подстроиться под яркость внутри туннеля и позволить увидеть, что внутри, а технология Modulo не сделала бы вид снаружи слишком ярким.
Все звучит очень многообещающе, но эта технология должна пройти еще долгий путь, прежде чем попадёт в коммерческие продукты.
