東芝のLight Field Camera
朝日新聞によれば、東芝がスマートフォン向けの小型のカメラモジュールを開発し、2013年度中の実用化を見込んでいるそうです。
Toshiba putting focus on taking misfocusing out of photos
The cube-shaped module is about 1 centimeter per side and contains a dense array of 500,000 lenses, each 0.03 millimeter in diameter, in front of an image sensor measuring 5 mm by 7 mm.
(中略)
Each lens captures a slightly different image from one another, and the camera produces a large, complete picture by using original software to combine the 500,000 tiny images.
記事によれば、
- 5mm×7mm角のセンサの前に、直径0.03mmのマイクロレンズを50万個並べている
- 各レンズは微小な差異を伴う画像を記録し、これを合成することで1枚の画像を作成している
- 視差を用いて距離が測定できる
- 全焦点画像を作成できる
とのことなので、Focused Plenoptic Cameraと見られます。尚、センササイズとマイクロレンズの直径から計算すると50万個並べるのは難しいように思えるので、記事が正しいのであればどういう構成になっているのか非常に興味深いところです。(5万個なら分かりますが…)
上述の記事に添付されているサンプル画像を見る限りでは、現時点では画質にかなり難がありそうです。画像サイズは小さいですし、Lytro同様露光量の制約からかノイズがかなり乗っているようです。実用化に向けて技術を詰めている段階でしょうから、今後に期待したいところです。
さて、上記の情報から公開されていない幾つかの情報について勝手に想像してみたいと思います。
1. センサの解像度について
センササイズは以前のTechCrunchの記事を参考にするとLytroより若干大きく、一般的なコンパクトカメラ(1/2.3") 並みのようです。東芝はちょうど12/26に新しいCMOSセンサのプレスリリースを出してことから、2000万画素程度と推測します。
2. 画像サイズについて
以前の記事で述べたように、Focused Plenoptic Cameraは焦点深度によって作成できる画像サイズが異なります。このため一概には言えないですが、とにかくマイクロレンズの数が多いことから、micro-image内から切り出せるパッチの面積率はそれなりに高いものと推測します。(空間分解能を優先し、光線方向の分解能はある程度犠牲になっているものと考えます) 1つのmicro-imageあたり2x2画素として200万画素程度と見積もることにします。個人的には500万画素近くあれば文句はないので、期待を込めて3x3画素x50万個=450万画素としたいところですが、画像が非常に暗く明るさを稼ぐ観点からも解像度が犠牲になっても仕方ないかなと思います。
3. ボケについて
センササイズの割りにマイクロレンズ数が多いため、光線方向の解像度が落ちるだけでなく、micro-imageの画角もかなり狭いのではないかと懸念しています。この場合、私が以前説明した方法でmicro-imageを合成すると被写界深度が深い画像ができることになります。記事のサンプル画像を見る限りでは被写界深度は浅く見えるため、後処理でぼかしている可能性があります。サンプル画像の解像度が低すぎるので確証は持てませんが、被写体のメガネの縁のボケ方に違和感を覚えるので、この様に疑っています。(ユーザには余り関係のない、視差に基づく距離計測に触れられていることも、このように考える一因です)
いろいろと勝手な想像をしてみましたが、いずれにしてもこれほど小さくパッケージングしたことは驚異的で、性能と価格しだいではありますが応用先が広がりそうです。開発に携わっている方には是非頑張っていただきたいものです。
予断ですが、サンプル画像はもう少し被写体を選べなかったのでしょうか。(写っている方には申し訳ないですが) 画質とも相まって、意図しないリークだったのか、鶴の一声で公表することになったのか、裏事情を勘ぐってしまいます。
