Crave

講到照片，一般人都會認為這是二維的平面影像表現方式。史丹福大學的研究團隊卻發明了可以判斷拍攝畫面中物體距離的影像感光元件。

為了達到目的，Keith Fife和他的研究團隊發展出一種「多孔徑影像感光元件」（multi-aperture image sensor），和一般數位相機的光線偵測式感光元件的感光方式不同。

不像傳統將整個感光元件做成一張影像的作法，Fife的三百萬畫素原型感光元件，將一整個畫面切割成許多小的、部分稍微重疊的16x16的貼片，稱之為「子陣列（Subarray）」。每個單獨的子陣列有它自己的專屬拍照鏡頭，所以這項技術被命名為「多孔徑」。

照片拍攝之後，影像處理軟體會接著分析出現在不同貼片上的相同元素其位置的些微差異。舉例來說，畫面中襯衫上的點相對於壁紙，是在壁紙的前面。上下張子陣列的差異，可用來推論襯衫和牆面的距離。

本月稍早，Fife在舊金山舉行的國際固態電路研討會（International Solid State Circuits Conference）上講解這項技術時提到：「除了二維畫面之外，我們可以同時擷取景物深度的資訊。」

如此產生的結果是：相片會多出「深度對照表」，不只描述每一畫素的紅藍綠光線元素，也包含此一畫素的深度距離資訊。Fife表示：目前史丹福的研究團隊尚未替此影像資料制訂專屬檔案格式，但是深度資訊可以用metadata的方式附在JPEG檔裡面。

以三度空間方式記錄影像，在概念上是相當激烈的演變。依據個人喜好不同，它可能被當作是令人興奮的全新境界的開始，也可能被當作是討人厭的最新數位花招。

無論如何，各位最好開始想想這項發明的弦外之音，因為Fife可不是唯一挑戰這個領域的人。影像編輯軟體大廠Adobe也展示了一些3D攝影的技術。當然我們也別忘記實體鏡（Stereoscope）這項古老而值得尊敬的3D顯示物體裝置。

即使你沒興趣印出自家小貓的立體照片，Crave編輯認為3D技術仍可以幫助傳統攝影拍得更好。以能幫助相機對焦更清晰、曝光更準確的臉部辨識技術而言，深度對照表可以讓辨識度更為精確。

其他優勢

Fife表示深度並非多孔徑取景的唯一潛在優勢。它也可以幫助減少雜訊。所謂雜訊就是數位相片上出現彩色班點，是一種特別會在以高感光度設定拍攝時發生的禍害。

可減少雜訊的原因是多個子陣列擷取到相同的畫面。如此一來可輕易判別哪些是真的影像畫素、而哪些又是雜訊。此外，每個子陣列可被設定記錄特定的顏色，以減少目前影像感光元件上發生的「色彩干擾」問題，Fife說。今日的「拜爾」樣本感光元件採用紅、綠、藍畫素感光元件的色板，但是由紅色畫素擷取的明亮紅色光線，有可能會輕微漏光，而影響到周圍藍色和綠色的畫素。

每個子陣列有它自己的微鏡頭。Fife表示：雖然這讓感光元件的製程更為複雜，卻能簡化目前相機上使用的鏡頭。而今日鏡頭製造商在種類繁多的特殊玻璃，甚至是水晶螢石、非球面鏡，和其他前衛的光學技術上，確實遭遇不少困難。

「現在是將大多數複雜的鏡頭設計由接物鏡頭轉向半導體的契機」，Fife說。「雖然感光元件的光學部分仍是挑戰，比起傳統相機鏡頭所採用的灌漿鑄模和打磨的方式，藉由平版印刷術和半導體製程或許還比較容易控制光學的部份。」

對某些應用來說：微鏡頭可能還更適合，例如在動植物內部拍攝活的有機體的超近特寫，通常是放不下照相機的，Fife說。「多孔徑感光元件可以在極接近的情況下拍照……因為不需要實體鏡頭。」Fife說。

天下沒有白吃的午餐

對這項技術心生嚮往嗎？有幾項警告你該事先知道：

•因為相同的景物重覆被多個畫素紀錄，最終的畫面解析度會低於整個感光元件的解析度大小。

•欲處理這類影像，必須將每個副影像合併成一張完整的影像，還要建立深度對照表，必須比傳統的影像處理晶片多出十倍的馬力來處理。相機吃電的問題本來就很嚴重，沒人想讓相機更加耗電或是讓相機的處理速度變慢。

•3D影像目前只對有字或其他細節的物體有用。「如果照片拍的是一面完全光滑的白牆，是不可能推算出白牆景深的。」Fife說。

所以上述這些是缺點，但這是新技術剛出來時的常態。即使最後這項技術沒有成功，它仍強烈地宣告數位攝影正邁向劇烈的轉變期。