謝會斌

大家的機器里都有很多這樣的“經(jīng)典”照片，跑焦了。很多都是有紀念意義的照片，尤其是那些外出旅游不會購物不會游泳的人來說太“痛苦”了。多希望是這樣的：

這樣多好，海邊沒白去，回去還能做成游記給熟悉的人顯擺。
但目前無論你是手機、卡片機、單反還是攝像機，都不能解決這個問題，如果跑焦，就只能認命了。

上世紀90年代，美國斯坦福大學(xué)的Marc Levoy開始進行“全光場攝影”的研究。所謂光場就是空間每一點所有方向光線的總和，它不僅包括顏色、光強等信息，還包括光線的方向信息。光場可以看作是對攝影場景的完整描述，場景中任何物體的每一個角落都是一個不同的焦點。如果能夠把光場信息完整地記錄下來，就可以獲得在拍照后任意調(diào)整焦點的能力。先拍攝再對焦，跑焦問題解決了。

挺好！稍等，下頁圖為斯坦福大學(xué)為設(shè)備，100臺相機，它們可以在不同角度拍攝同一個場景，盡可能地收集光場的所有信息。好是好！但，這種“大家伙”顯然不適合家用，你不能把它帶到海邊去。

二十一世紀，有一家創(chuàng)業(yè)公司Lytro，試圖把全光場攝影的能力放進口袋里。這家公司的CEO和創(chuàng)始人Ren Ng博士畢業(yè)于斯坦福大學(xué)，在博士期間就與Marc Levoy一起從事全光場攝影的研究工作。2007年，他的以全光場攝影為主題的博士論文獲得了美國計算機學(xué)會最優(yōu)博士論文獎，在這篇論文中，他詳細描述了家用級全光場數(shù)碼相機的硬件、軟件問題及其解決方案。

大體來說，全光場數(shù)碼相機和普通相機在硬件上的最大不同，在于在光電感應(yīng)器件和鏡頭之間，多了一層微型透鏡陣列（Lytro的第一個產(chǎn)品宣稱是9萬個）。這層透鏡陣列像是昆蟲的復(fù)眼，每個透鏡都會覆蓋幾個光電感應(yīng)像素，在這些像素上存儲場景的光線方向信息。

在軟件方面，則需要用到一些數(shù)學(xué)方法來生成具有指定焦點的圖片。在記錄下全部光場信息時，原始信息中會包含大量不同方向的光信號，它們疊加在一起，無法直接輸出成圖片。Ng提出了利用傅立葉變換把不同的信號分解開，再根據(jù)使用者的需要重新組合的方法，這種名為“傅立葉切片攝影”的后期處理方式能夠合成出聚焦于任意一點的照片。

2012年，Lytro了發(fā)布下圖所示的這款 1,100萬像素的光場相機，相機有8GB和16GB兩個版本，具備陽極電鍍的鋁制外殼、f/2的大光圈鏡頭與 8倍的變焦能力，通過光場技術(shù)的應(yīng)用，在使用該相機拍照的時候只需要構(gòu)圖即可，不需要對焦，因為對焦可以在拍照完成后在電腦上完成。

《福布斯》雜志稱，這是攝影術(shù)的巨大革命，甚至可能是從膠片攝影轉(zhuǎn)為數(shù)碼攝影之后最大的革命。而這類相機將成為抓拍利器：無論抓拍的照片模糊與否，只要在相機的焦距范圍內(nèi)，對焦點可以在拍完之后隨意選擇，因為相機在拍照的時候就把焦距范圍內(nèi)所有光學(xué)信息都記錄在內(nèi)了。此外，該款相機即使在弱光條件下也無需使用閃光燈即可正常拍攝。毫無疑問，Lytro相機徹底解決了困擾攝影者的對焦問題，該款相機能夠讓照片拍攝的成功率更高，而且通過對焦點的變換使得同一張照片能夠獲得多種不同效果。

假如視頻監(jiān)控上加入這樣的陣列相機，會發(fā)生什么樣的情況？

這樣的照片，多牛的智能算法都找不出來。

這樣就容易多了。另外的好處就是，其在弱光下表現(xiàn)很好，對周邊環(huán)境的配套要求就會降下來；由于其記錄的信息很多，為智能算法以及后端的大數(shù)據(jù)挖掘提供了更多有價值的參考值，各種識別準確率更高，能衍生出很多有特色的業(yè)務(wù)。

當然，要應(yīng)用上去還有很多問題，如硬件接口、硬件成本、數(shù)據(jù)格式、存儲容量、計算性能等問題，但大勢所趨，這些問題總是有解決辦法的。（具體就不描述了）。

2013年，Nokia和高通投資了一個叫Pelican Imaging的公司，其開發(fā)的攝像頭采用了突破性光場陣列式技術(shù)，內(nèi)置了16個復(fù)眼式微型感光攝像頭，具備無限景深和后期對焦能力，而且還能作為3D打印建模工具使用，具有改變傳統(tǒng)成像技術(shù)的巨大潛力。

試問，手機上都有了，離視頻監(jiān)控還遠嗎？