光场相机深度

光场相机缺点（光场相机）

光场相机(光场相机的缺点)

【PConline点评】对焦和拍照，它们的 *** 作顺序在胶片相机时代是不可改变的。后来的对焦在当时似乎是天方夜谭，数码相机的出现自然让这种幻想变成了现实。随着数码技术的不断升级，现在更先进的成像技术已经不是什么新鲜事了。与此同时，VR(虚拟现实)技术产品的出现，使得“先拍照再对焦”这一革命性概念再次被提上日程。光场相机和新的高端拍照手机都将这项技术付诸实践和商业化。然而，这项技术的背后有着怎样的技术支撑，其本质和实用性是什么？我们一起来分析一下。

对焦不准困扰了很多初学者。

对于很多刚开始拍照的朋友来说，可以说是个技术活，尤其是单反相机。很多新用户觉得它很“酷”，但使用起来却是满脸愁容——连打开说明书的勇气都没有，更别说使用的悟性了。大多数朋友都熟悉术后最常见的问题:失焦，或者准确的说是景深不够。数码时代，“废片”泛滥的迹象非常明显，很多照片因为失焦、失焦而成为失败的作品。

光场相机开始改变用户对对焦的理解。

对焦和曝光 *** 作相对独立，但步骤永远不能变，尤其是胶片时代。此外，这一套对焦曝光的步骤是早期数码相机的普遍理解。自然对“事后对焦”[/k0/]的想法没有太大的拓展，直到光场相机的出现，这个概念才真正出来。野外相机一直是影像的热门话题，更重要的是，这是“先拍照后对焦”的概念第一次成为现实。这项技术是Lytro首先做了一个实体相机，在感光元件前面使用了很多微透镜来记录信息，这样拍摄后就可以重新对焦。

最新的光场相机Lytro伊鲁姆

前段时间，朋友圈突然出现了一篇极其不专业的文章——《日本相机完蛋了吗？光相机来了，摄影圈今天转！这篇文章误导了很多基础知识差的入门级用户。越来越多的观点认为光场相机可以取代传统相机。随着网络上各种各样的谣言，这种声音终于不了了之。另外，“后焦”也不是什么新鲜事。不仅仅是相机，手机上也出现了几个A程序甚至是专门设计的可以提供“后焦”功能的硬件，但由于种种原因并没有得到全面推广。

传闻果壳或牵手Lytro推光场手机

手机搭载这个功能看似“无所事事”，其实有点业余，以至于人们在谈论光场相机时只能以Lytro为例。其实早在1995年，我们就看到了类似的光场相机的原型产品，但直到2011年Lytro公司才推出了可以称之为量化产品的东西。到目前为止，光场相机只有两款产品。2014年，性能更强大的第二代产品伊鲁姆发布。其“先拍照后对焦”的理念给影像领域带来了诸多启示。但可能缺少竞争对手，所以光场相机没有进一步发展。

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“对焦前先拍照”产品

由于“先拍照再对焦”相机并不是什么新鲜事物，所以“光场相机”或“lenoitc相机”的历史其实并不长。这可以追溯到1996年开始的对光场相机的研究，在斯坦福攻读博士学位的Ren Ng和Marc Levoy首次基于Contax 645制作了第一台真正的光场相机。

第一个“光场相机”是基于中画幅相机。

任2005年做的相机，用的是Megavision FB4040数字背，有效像素1600万左右，最终有效输出不到9万像素(296×296)。按比例计算，Lytro相机的投入产出比为1:182。不过由于CCD一开始发展比较慢，1000万像素以上的传感器也没什么问题。但初步确认光场相机的有效分辨率不是太高。下面的文章也会解释这是光场相机没有被广泛使用的根本原因。

Lytro，第一台量产光场相机

当然，对于每一个摄影爱好者来说，中画幅的魅力当然是有的，高昂的价格也让大多数玩家望而却步。而且装修的费用和工艺也远不是普通消费者能承受的。当时基于中画幅数码背面的“光场相机”还只是处于概念阶段。直到2011年6月，Lytro宣布获得Greylock partners、Anderson-Holovitz和伊恩的5000万美元A轮投资，然后推出了第一款产品——光场相机，一端是1.52英寸的触摸屏，另一端是镜头，这也是光场相机量产史上的第一款。

光场相机代表了更先进的发展方向。

这种光场相机的核心部分是其传感器前面的滤镜结构。虽然这款相机的传感器本身有1100万像素，但是通过改变传感器前面的滤镜，我们可以发现这款传感器的成像点并不是放在同一个平面上，而是分布在100多个平面上。简单来说，我们每拍一张照片，光场相机就会记录100个物距的成像信息(相当于同时记录了包括对焦距离在内的100个RAW文件)。考虑到这款相机的传感器尺寸和光圈大小，这100多张局部照片已经可以覆盖所有的景深情况了。之后我们只需要整理这些照片的距离信息，加上对焦算法(其实就是锐度优先+相似距离信息拼接)就可以形成一张完整的照片了。

改进后的Lytroilum开始看起来像照相机。

2014年7月，自有第二代产品Lytro终于推出了Lytro伊鲁姆作为光场相机的第一代产品。针对上一代产品的画质问题，Lytroilum采用了4000万像素的镜头和f/2.0的大光圈来提高照片质量。同时配备了大量的物理按键，提高了相机的易用性。可能很多朋友会意识到一个问题。他把一张照片拆成100多块，那么拼接用了多少块呢？10%左右，远高于第一代中画幅相机的效率。也就是说，这个1100万像素的传感器，大约有1000万像素被浪费了，这无疑对照片的分辨率有很大的影响。再说拼接算法本身也会在一定程度上损失分辨率，所以这个1100万像素传感器的实际分辨率大约等于50万像素的水平。

同样的问题也存在于Lytro伊鲁姆上:对于一个1/3英寸的f/2.0传感器，用牺牲时间的算法，100多个距离片就可以完整记录所有信息，但如果换成现在标准的1/2.3英寸传感器，距离片就要增加到近200个。如果以APS-C格式为例，这个数字需要增加到3000。即使我们有每秒60帧的连拍速度，无限的缓存，极高的存储速度，10倍的数据复用速率，拍一张照片也需要整整5秒。如果考虑到目前的真实效率，1分钟就能拍摄输出一个RAW格式的文件，恐怕没人会接受，这就违背了先拍照再对焦的初衷。

= Ly Troilum价格和实用性堪忧。

Lytro伊鲁姆大大提高了前一代产品的可用性。然而，问题依然存在。Lytro伊鲁姆实际拍照时有效像素有限，导致画质甚至不如高端智能手机。更何况，Lytro伊鲁姆的成像速度非常慢。虽然专门配备了高通骁龙800四核芯片来提升成像速度，但遗憾的是提升幅度非常有限，基本上不可能让你捕捉到一个瞬间。设备不完善，价格高，注定是小众产品，不被大众消费者接受。

光场相机的概念确实拯救了很多用户。但是今天的效率达不到大众的水平，就算是有时间折腾的人也可能要考虑一下。但真正让人抓狂的是它输出图片的质量。第一代Lytro光场相机的成像质量和诺基亚统治时期的手机是一样的，也就是六七年前的手机摄影水平。即使是大幅升级的第二代Lytro伊鲁姆，充其量也只是和普通的1/2.3英寸卡片相机差不多。和卡片相机比，差不了多少。为什么我要带一个和单反相机一样大小和重量的相机？否则我为什么需要一个等待一分钟的光场相机？

许多手机已经在软件上支持“后聚焦”技术。

不管白猫黑猫，抓到老鼠就是好猫。既然光场相机很难成功，我们可以寻找达到类似效果的手段。这个时候，我们也开始把目光投向每个人每天都离不开的手机。随着手机摄影的应用越来越多，关于摄影的软硬件更新在这个小小的移动设备上撑起了一片小天地，同时一些“后焦”的软件也蜂拥而至。对于熟悉手机的用户来说，事后对焦技术当然不会陌生。在手机上，这项技术在近两年已经不是什么新鲜事了。

手机使用的后对焦技术，基本上在于拍摄一系列不同焦面的照片，然后通过相机机身的软件整合成一组数据，再根据用户的需求在后期选择对焦点、手机或相机来获取这类照片。其核心原理是快速图像采集。因为镜头的对焦行程很短，所以拍摄过程耗时很短，可能比一般拍摄单张多半秒不到。手机上众所周知的“先拍后对焦”，可以看作是谷歌为Nexus提供的一个拍摄系统。该系统的拍摄原理与光场相机相当一致。虽然镜头的“组数”不同，但拍摄后可以同时实现景深控制和不同焦点的转换。但这个系统的基础是“射”和“数”。手机进行一系列特殊的连拍，即通过改变每张照片之间的对焦位置，可以得到一系列不同景深范围的照片，并进行计算，以便我们以后选择不同的对焦点。

用手机后对焦，乐趣大于实用。

这项技术看起来很简单，但是对于摄像头来说实现起来并不容易。相比手机，手机能做到而相机做不到，原因如下:一是相机本身的像素更高，所以耗时短的极速连拍一定不能持续太久，对相机的处理性能、机身缓存、传感器刷新率都有很高的要求；其次，相对于手机，相机镜头的驱动也是一个问题。目前手机完成拍摄，除去计算时间，拍摄时间一般为0.3-0.5秒，需要拍摄至少10个不同的焦点。对于相机来说，由于像场更大，需要更多的图像来实现不同的对焦覆盖，所以需要在极短的时间内驱动镜头实现十次甚至几十次的精确对焦，这对镜头驱动也是一个考验。最后是功能实用性。手机上的后对焦软件基本就是个噱头。拍五张照片能让人有新鲜感，但是相机上没有三十个选择。有多少人会觉得这个功能有用。

总结:

相信看完整篇文章，你会发现，后对焦技术目前并不实用。虽然后对焦技术最适合的场景是体育和动物拍摄，但目前来看，后对焦技术最多是拍人像和日常生活。相信要真正应用到高速摄影领域还有很长的路要走。对于专业用户来说，现在光场相机的空间已经不大了，光场相机要想真正和现在的成像技术平起平坐还需要很长时间。