Postęp rozwoju realistycznego obrazowania cyfrowego
Dzięki cyfryzacji nastąpił ogromny rozwój technologii obrazowania, lecz nadal obrazy tworzone tą metodą nie są tak precyzyjne, jak te rejestrowane przez ludzkie oko. Jednak wkrótce może się to zmienić, częściowo dzięki pojawieniu się realistycznego obrazowania cyfrowego. „Dzięki realistycznemu obrazowaniu cyfrowemu możliwe jest tworzenie wysokiej jakości obrazów, które wiernie odwzorowują rzeczywiste otoczenie”, mówi Søren Forchhammer, profesor technologii komunikacji wizualnej z Duńskiego Uniwersytetu Technicznego. „Ostatecznym celem jest tworzenie obrazów, których nie można odróżnić od obrazowanych rzeczy”. Dzięki wsparciu finansowanego ze środków UE projektu RealVision Forchhammer stanął na czele zespołu, którego celem jest rozwój techniki realistycznego obrazowania cyfrowego. „Chcemy przeszkolić następne pokolenie naukowców, technologów i przedsiębiorców, którzy sprawią, że Europa obejmie rolę lidera w dziedzinie innowacyjnych, hiperrealistycznych technologii obrazowania”, dodaje uczony.
Szkolenia z przetwarzania wizualnego dla naukowców na wczesnym etapie kariery
W projekcie wzięli udział reprezentanci najlepszych uniwersytetów, przemysłu i przedsiębiorstw zajmujący się multimediami, optyką, komunikacją wizualną, przetwarzaniem obrazu, grafiką komputerową oraz badaniami nad ludzkim wzrokiem. Przeprowadzili oni kompleksowe szkolenia dla naukowców na wczesnym etapie kariery w zakresie podstaw przetwarzania wizualnego – od rejestracji obrazów, po ich przetwarzanie, wyświetlanie i odbiór. „Dzięki szkoleniom skupiono się na poprawie jakości wizualnej obrazu we wszystkich wymiarach rozdzielczości przestrzennej i czasowej oraz poszerzonym zakresie dynamiki i koloru”, dodaje Forchhammer. „Rozpatrywaliśmy również wykorzystanie obrazowania wielokamerowego jako środka do nadawania obrazom głębi”. W ramach projektu opracowano wielokamerowy system obrazowania umożliwiający przechwytywanie wielu obrazów, którego parametry mogą być dostosowywane. W systemie wykorzystano nowatorski algorytm do przechwytywania obrazów i tworzenia wysokiej jakości doświadczeń wizualnych na podstawie zebranych danych. Dzięki temu udało się z powodzeniem zebrać pierwszy zestaw danych o wysokiej rozdzielczości i poszerzonym zakresie dynamiki pola świetlnego.
Wizualne odtwarzanie rzeczywistego obiektu 3D
W ramach projektu, który został zrealizowany przy wsparciu działania „Maria Skłodowska-Curie”, opracowano i zbudowano również wieloogniskowy wyświetlacz stereo o poszerzonym zakresie dynamiki (ang. High-Dynamic-Range Multi-Focal Stereo, HDR-MF-S) z kompleksowym systemem obrazowania i renderowania. „Dzięki systemowi możliwe jest wizualnie odtworzenie rzeczywistego obiektu trójwymiarowego z dokładnym odwzorowaniem kolorów, kontrastu, nierówności i głębi ogniskowej”, mówi Forchhammer. „Jeszcze bardziej imponujące jest to, że jest to pierwsza praca, w której osiągnięto bliskie dopasowanie percepcyjne pomiędzy rzeczywistym obiektem 3D i jego obrazem”. Ponadto uczestnicy projektu badali koncepcję immersji powszechnie kojarzonej z nowatorskimi wyświetlaczami i technologiami hiperrealistycznymi. Po naukowym zdefiniowaniu koncepcji naukowcy wdrożyli metodologię subiektywnego testowania immersji i przeprowadzili eksperyment, w którym oceniono jej wpływ na percepcję przestrzenno-dźwiękową w układzie audiowizualnym.
Postępy w odtwarzaniu rzeczywistości
To wyraźny postęp w pracach nad odtwarzaniem rzeczywistości poprzez realistyczne obrazowanie. „Nasze badania i opracowane rozwiązania w zakresie hiperrealistycznego obrazowania będą podstawą dalszych prac w zakresie obrazowania o poszerzonym zakresie dynamiki z wykorzystaniem wielu kamer”, mówi Forchhammer. Największym osiągnięciem projektu jest jednak przeszkolenie naukowców, którzy – jak uważa Forchhammer – będą mieli znaczący wpływ na europejski sektor przetwarzania obrazu. „W miarę jak ci badacze będą realizować swoje pomysły i dzielić się doświadczeniami w ramach innych projektów, będziemy rozwijać technologie tworzenia obrazów, które są nieodróżnialne od rzeczywistości”, podsumowuje profesor.
Słowa kluczowe
RealVision, realistyczne obrazowanie cyfrowe, hiperrealistyczne technologie obrazowania, cyfryzacja, badacze na wczesnym etapie kariery, przetwarzanie obrazu, obrazowanie wielokamerowe, kamera, obiekt 3D
