利用微透鏡實現“永不虛焦”的相機

“數碼相機歷史上最具創新的產品將于2011年內上市”。

　　夸下如此海口的，是美國風險企業Lytro公司。該公司2011年6月發布了新開發的數碼相機概念。其反響轟動了全世界，通過對該公司和業內人士進行采訪，本刊記者終于探明了其技術特點。

可對任意拍攝對象對焦（攝影：Lytro公司）

　　Lytro的數碼相機的最大特點就是攝影時“永不失敗”。由于拍完照片后，還可以隨意改變焦點的位置，有對焦不準的情況時可進行修改。Lytro首席執行官Ren Ng信心十足地表示，“將以比原來的數碼相機更具競爭力的價格面向普通消費者銷售”。

獲取拍攝對象的各種光線信息

　　Lytro公司利用“光場相機（Light Field Camera）”技術開發出了這種不失敗的相機。該技術的關鍵在于攝像元件前端安裝的微透鏡（圖1）。

圖1：攝像元件前端安裝微透鏡
本圖為普通相機和Lytro公司采用的微透鏡方式光場相機的結構。Lytro公司在攝像元件前方插入微透鏡，將攝像元件安裝到其后部，由此可利用1個攝像元件拍攝景深各異的多個圖像。

　　通過讓光線經由微透鏡射入攝像元件，不僅能記錄光線的色彩，還能記錄入射位置和方向等拍攝對象的各種光線信息。由此推測拍攝對象的位置以及與相機的距離，從而能夠對任意位置對焦。而原來的相機不會記錄光線的入射位置和方向等，而是把這些光線的信息作為一種光線來記錄。

　　光場相機概念本身雖不是全新技術，但Lytro通過利用微透鏡，大幅實現了小型化和低成本化。此前據說需要將100部相機以矩陣狀配置的大規模系統。

　　光場相機可獲取景深較大的100張左右的小圖像群，利用這些圖像來模擬鏡頭成像現象。因此，不僅能改變焦點位置，還可以生成視點與拍攝時不同的圖像以及制作三維（3D）圖像。

　　Lytro自2006年創業以來，已獲得5000萬美元的投資。追求數字圖像未來的美國風險公司的動向，今后仍將繼續受到關注。