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New York Times 的 Lens Blog 一位專欄作者,撰寫了一篇文章「Photography Without a Lens? Future of Images May Lie in Data」,宣稱來自哥倫比亞大學 Columbia Vision Laboratory 的教授 Shree K. Nayar,他的團隊製造出一種「不需要鏡頭、暗箱的相機」,取而代之是使用水晶球來吸收光線,然後再用電腦運算將影像重現,更可多達 10 億像素,而有關的技術被稱為「computational photography」(運算攝影),不單只在實驗室,而將能用在手機裏,非常革命性云云。

聽起來的確很厲害,一些本地媒體寫手更馬上直譯宣揚,不過可能原作者未真正了解有關技術內容,部份網友更批評原文誤導 / 誇大︰

1) 有關技術在 2011 年已經提出 (按此瀏覽文件),當時已製成上圖的「相機」,但文件內已表明有關設計並不實際可行。

2) 整個項目概念的基礎,教授是指目前市場上並無 10 億像素的相機,最主要原因不是感光元件,而是鏡頭設計與光學限制。而解決方案要麼弄得超大片幅 (即變得超巨型),要麼鏡頭就要超複雜結構 (就像現時的高解像鏡頭)。

3) 於是他們使用原始的水晶球,再透過覆蓋著一堆感光元件,並以電腦運算把水晶球的折射計算在內,於是就能得到極大量資訊之餘,又能限制鏡頭尺寸。最後即使是手機都可拍出 10 億像素影像。

4) 談到要取代目前的相機鏡頭,亦要解決變焦等問題,而且電腦要迅速處理超大量資訊,亦是一個關鍵。(但電腦運算能力在未來相信不是問題)

下圖是當時另一款設計,但太大件了。

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那麼最後的設計是怎樣呢?其實是這個︰

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由此可見,相機並非「沒有鏡頭」,而是以「Ball Lens」代替目前主流的透鏡設計,不過似乎仍未有實物出現?

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有網友指出,有關技術並不是特別創新,而只是一種延伸的設計。甚至最早期的鏡頭本來就是使用玻璃珠 (例如 Leeuwenhoek microscopes),而相機本身就是個暗箱,因為它已經有「選擇性光線」的設計,再者「運算攝影」亦非新鮮事,例如這兩年大家很熟悉的 Lytro,其光場相機正是當中的表表者,所謂先吸收大量光線,再以電腦重構,大家早已見識過。

下圖是有關文件展示的「照片」

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以下是 2011 年的一次演講影片,可以看到有關技術的構思及解難方式︰

有關 NY Times 原文已被部份網友批評嘩眾取寵、重點錯誤,不過其實亦頗值得一看,畢竟也是另一個理解攝影的觀點,想瀏覽研究文件的話,可按以下連結。

研究文件︰Gigapixel Computational Imaging

順帶一提,有關教授的研究項目相當有趣,例如他之前一部 Bigshot 相機,就是製造來讓小孩子認識相機,是很有心的教育工作者。

延伸閱讀︰

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參考資料︰Photography Without a Lens? Future of Images May Lie in Data