Історично склалося так, що об’єктив камери може фокусуватися лише на одному об’єкті одночасно, як і людське око. Проте, завдяки новим технологіям об’єктивів, розробленим дослідниками Університету Карнегі-Меллона (CMU), це може залишитися в минулому – нова технологія дозволяє чітко зафіксувати кожен елемент сцени, забезпечуючи детальність по всьому зображенню, незалежно від відстані.
Традиційні об’єктиви мають обмеження на те, що можуть чітко фокусувати тільки на одному фокусному плані (відстань між об’єктом та камерою) одночасно, розмиваючи все, що знаходиться позаду або попереду цього об’єкта. Хоча цей ефект може додати глибини зображенням, щоб побачити всю картину ясно, зазвичай потрібно комбінувати кілька фотографій, зроблених на різних фокусних відстанях. Нова система “просторово змінного автофокусу” комбінує різноманітні технології, що дозволяють камері визначити, які частини зображення повинні бути чіткими, фактично надаючи кожному пікселю власний маленький регульований об’єктив, за словами асистента професора CMU Мета О’Тула.
Дослідники створили “обчислювальний об’єктив”, який поєднує криві кубічні лінзи Лохмана – дві вигнуті лінзи, що рухаються одна відносно іншої для налаштування фокуса – з фазовим просторовим світломодулювачем, що контролює, як світло вигинається на кожному пікселі. Це дозволяє системі фокусуватися на різних глибинах одночасно. Також використовується два методи автофокусу: автофокус за контрастом (CDAF), який розділяє зображення на області, що незалежно максимізують різкість, та фокус за фазою (PDAF), який виявляє, чи щось знаходиться в фокусі і в якому напрямку слід налаштувати фокус.
Експериментальна система “може змінити основи того, як камери сприймають світ”, на думку професора CMU Асвіна Санкаранарayanan.
Цю технологію поки що не можна знайти в жодній комерційній камері, яка доступна для покупки, і, можливо, пройде ще певний час, перш ніж вона з’явиться на ринку, якщо взагалі. Проте дослідники CMU вважають, що ця технологія може знайти ширше застосування, виходячи за межі традиційної фотографії, включаючи підвищення ефективності мікроскопів, створення реалістичного сприйняття глибини у VR-гарнітурах та покращення можливостей автономних транспортних засобів бачити своє оточення з “безпрецедентною чіткістю”.