Фототехника

Как разглядеть мельчайшие детали на печатной плате? Можно попробовать отсканировать её или сфотографировать. Но детализации всё равно бывает недостаточно. Чтобы сделать приличный макро-снимок, мало просто иметь хорошую зеркалку (или беззеркалку). Нужен ещё и макрообъектив, да непростой. У большинства максимальный коэффициент увеличения составляет 1:1. А всё, что лучше - стоит очень дорого. Автор статьи нашёл неожиданное решение и рассказывает, как сделать фото и обработать его для максимальной детализации.

Многие цифровые фотоаппараты чувствительны к инфракрасному свету. В фотоаппаратах, правда, перед матрицей устанавливают фильтр, блокирующий ИК излучение. Это делается для того, чтобы не было искажения цветовой гаммы, а также, чтобы не размывался фокус (инфракрасные лучи из-за хроматической аберрации объектива фокусируется несколько дальше видимого света). Однако этот фильтр не совершенен и часть света ИК диапазона все-таки пропускает. Все мы знаем, что на цифровом фотоаппарате видно, например, свечение инфракрасного светодиода пульта дистанционного управления, так можно проверить пульт (не сели ли батарейки в пульте).

Я взял инфракрасный фильтр, пропускающий ближний инфракрасный свет, длина волны
> 720 нм. Для глаз этот фильтр казался абсолютно черным, хотя, если смотреть через него прямо на спираль лампы накаливания, то видна сама спираль в виде слабосветящейся тёмно-красной ниточки.

Попробовал сфотографировать некоторые объекты, просто прижимал фильтр к объективу, вот что получилось:

После запуска Doom на кнопочном телефоне, я искал устройства на которых можно это повторить. К ним есть требования: цветной экран и несколько мегабайт памяти (идеально 4, но можно запустить и на двух). Видел счётчик электричества и USB тестер, то и другое есть с цветными экранами. Но покупать не стал, потому что скорее всего такие устройства имеют лишь десятки килобайт памяти, как и мощный чип им не нужен. Наконец на распродаже на известном китайском маркетплейсе увидел детский фотоаппарат, его и заказал для своего извращённого развлечения реверс-инжинирингом.

Но также нашел детский фотоаппарат со скидкой в немного другом корпусе на нашем маркетплейсе, заказал и его, ведь он будет у меня много раньше чем товар из Китая. Его и начал изучать первым...

Да простят меня подписчики хаба фототехники.

Фото до (слева) и после (справа) калибровки камеры

В первой части статьи мы немного поупражнялись на яблоках, чтобы понять, как 3D-объекты проецируются на 2D-плоскость фотографии. Заодно мы описали математическую модель камеры и ее параметры.

Знаешь параметры — живешь в Сочи можешь восстановить 3D-сцену или ее характеристики: высоту здания, расстояние до пешехода, загруженность самосвала. Словом, сплошная польза для целого ряда отраслей. 

А вот как именно определить эти заветные параметры, так и осталось за кадром. К тому же мы рассматривали простейшую модель pinhole, но в реальной жизни все сложнее. У большинства камер есть линзы, которые искажают изображения (вспомните эффект fisheye). Все эти «рыбьи глаза»‎ и другие отклонения нужно как-то корректировать.

О том, как восстанавливать параметры камеры (калибровать ее) и нивелировать искажения (дисторсию), читайте в этой публикации.

Также из нее вы узнаете:

• как выглядит математическая модель калибровки и дисторсии;

• как собрать датасет для калибровки;

• какие есть методы калибровки;

• детали одного из этих методов.

Время от времени мне приходится общаться с фотографами, видео- и кинооператорами, монтажёрами, колористами, дизайнерами и специалистами других профессий, работающими с изображениями — как неподвижными, так и движущимися.

Не все из них чётко понимают, как именно компьютеры хранят и обрабатывают этот материал. Такое непонимание приводит к потере технического качества и неоправданным расходам дискового пространства или пропускной способности сети.

Приглашаю вас вместе заглянуть под капот, чтобы лучше понимать, как это всё работает, и научиться избегать распространенных ошибок.

Казалось бы, жизнь невозможно повернуть назад, а предмет из фотографии не восстановишь. Хотя с последним можно поспорить: из плоского 2D-изображения реально восстановить 3D-модель объекта. Подобная «магия» часто практикуется в AR/VR, управлении беспилотниками и других сферах. Для этого первым делом производится калибровка камеры. Чтобы понять процесс калибровки, сперва следует освоить базовые принципы преобразования трехмерных координат точек в двухмерные на плоскости. 

Сегодня мы рассмотрим:

• геометрию формирования изображения на сенсоре камеры (pinhole модель);

• как рассчитываются координаты точки на сенсоре для точки из реального мира;

• как переходить от одной системы координат к другой;

• что такое внутренние и внешние параметры камеры и зачем они нужны.

Летом 2018 года Sony представили сенсор IMX586 на 48 мегапикселей, в то время как нормой у смартфонов тогда было 12 или 16. В этом посте разбираемся, действительно ли технология светофильтров Quad Bayer, использующаяся в нём, работает, или это просто маркетинговая уловка.

Среди фотографов известно, что на "больших" камерах использование 14-битного считывания по сравнению с 12-битным может положительно сказаться на детализации теней. Как же дело обстоит с маленькими сенсорами в камерах смартфонов?

С тем как работает фотоаппарат мы знакомимся еще со школьной программы. Однако привычное нам из школьного курса сведение объектива к "тонкой линзе" на самом деле не отвечает на массу практических вопросов. Например как удается создавать объективы с ортографической проекцией применяемые в системах технического зрения?

Да-да, такие тоже бывают не только в компьютерной графике, но и в фотографии: попробуйте-ка это объяснить оперируя исключительно в терминах "тонкой линзы". Размер изображения предмета в таких системах (почти) не зависит от того на каком расстоянии от объектива они находятся и это весьма удобно для измерения размеров предмета. В этой статье мы поговорим о том как этого удается добиться, как работает автофокус и пленоптические камеры и о многих других интересных вещах

Почему на максималках? Потому что, в отличие от обычных фотобудок, камера стоит на подвижной платформе и всё время наводится по лицу так, чтобы обеспечить правильную композицию, есть управление зумом. Система и интерфейс пользователя рассчитан не на 3 фотографии, а на неограниченное количество. За час можно наделать хоть 300 штук. Кроме этого экспозиция максимально точно рассчитывается по положению человека в пространстве.