Группа исследователей из Гарвардской Школы технических и прикладных наук (Harvard School of Engineering and Applied Sciences, SEAS) разработала перспективный способ создания трехмерных изображений с помощью неподвижной камеры или микроскопа с одним единственным объективом. Эта технология реализует то, что было достижимо с помощью достаточно дорогостоящих аппаратных средств, только за счет работы специализированного программного обеспечения, алгоритмы которого используют несколько математических моделей для восстановления информации о глубине каждой точки изображения. Такая технология может стать весьма востребованной в широком круге областей, начиная от потребительских трехмерных камер и заканчивая различным научным оборудованием, позволяющим ученым изучать различные объекты в больших деталях и подробностях.

В настоящее время создание трехмерных изображений требует использования специальной техники. Серийные камеры, такие, как Fujifilm W3, и другие стереоскопические устройства используют два объектива, снимающих изображения с различных точек зрения. А такие камеры, как Lytro, используют матрицы микролинз и абсорбирующие маски для определения угла, под которым свет падает на повехность датчика камеры. Используя такую информацию, камера может изменить фокус и перспективу изображения уже после того, как снимок был снят.

Технология, разработанная Кеннетом Крозиром (Kenneth Crozier) и Энтони Ортом (Anthony Orth), позволяет добиться описанных выше эффектов только за счет использования сложной математической обработки изображения. Их алгоритм создает трехмерный снимок, используя два снимка, сделанные неподвижной камерой. Только вот фокус этих двух снимков слегка различается.

Наши глаза чувствуют глубину с помощью эффекта бинокулярного параллакса при рассмотрении неподвижного предмета, или через эффект параллакса движения, основанный на изменении перспективы. Создание трехмерного изображения с помощью неподвижной камеры с одним объективом является сложной задачей из-за того, что в этом случае нельзя использовать ни бинокулярный параллакс, ни параллакс движения. Это походит на попытку судить о глубине объекта, рассматривая его одним глазом и не двигая головой. Но, если бы мозг мог произвести некую обработку изображения одного глаза, то человек мог бы увидеть трехмерную картинку.

Работа, проделанная исследователями из SEAS, заключалась в создании математической модели, которая, используя незначительные различия между двумя изображениями с различным фокусным расстоянием, вычисляет угол, под которым свет попадает в объектив камеры или микроскопа. И, в результате работы математической модели, два изображения "сшиваются" в одно, но содержащее информацию о глубине каждого пиксела, т.е. в трехмерное изображение.

Исследователи назвали разработанную ими технологию "моментальная свето-полевая съемка". Но, к сожалению, такая технология будет работать не со всеми камерами, апертура камеры должна быть достаточно широка, чтобы впустить внутрь камеры свет, падающий под множеством различных углов. Камеры смартфонов, планшетных компьютеров и однолинзовые бытовые камеры являются слишком маленькими, а SLR-камеры с объективом, диаметров 50 мм, и микроскопы с широкоугольными объективами уже прекрасно справляются с задачей создания трехмерного изображения.