Учёные из Университета Карнеги-Меллона разработали новый тип объектива, способный одновременно удерживать в фокусе весь кадр — от объектов прямо перед камерой до деталей на дальнем фоне. Разработка может изменить принципы работы фотокамер, микроскопов, камер смартфонов и систем компьютерного зрения.
Работа представлена на Международной конференции по компьютерному зрению (ICCV 2025), где она получила премию за лучшую статью.
Почему это важно
Классические объективы фокусируются только на одном расстоянии. Всё, что ближе или дальше этой плоскости, становится размытым. Можно закрыть диафрагму, увеличив глубину резкости, но это уменьшает светосилу и вызывает дифракционную размытость.
Команда задала фундаментальный вопрос:
а что если объектив вообще не обязан фокусироваться на одной плоскости?
Как работает «вычислительная линза»
Исследователи создали гибрид оптики и вычислений, способный менять фокус в разных частях изображения одновременно. Основой конструкции стала линза Ломана — система из двух кубических линз, которые смещаются относительно друг друга, меняя геометрию фокусировки.
К этому добавили фазовый пространственный модулятор — устройство, регулирующее преломление света на уровне каждого пикселя.
В результате камера может делать отдельную настройку фокуса для отдельных областей изображения.
Умная автофокусировка: CDAF + PDAF
Система сочетает два механизма автофокуса:
Комбинация методов позволяет камере фокусировать разные части изображения независимо, с частотой до 21 кадра/с на модифицированном сенсоре.
«По сути, каждый пиксель получает свой собственный крошечный регулируемый объектив», — отмечает Мэтью О’Тул.
Где это пригодится
- Фотография и видеосъёмка: резкие кадры без поиска «глубины».
- Микроскопия: одновременная фокусировка всех слоёв биологических образцов.
- Автономный транспорт: лучшее восприятие дистанций и объектов.
- AR/VR-оптика: улучшенное воспроизведение глубины и комфорт зрения.
Что это означает для индустрии
Это не просто улучшение объектива — это новый класс оптических систем, в которых оптика и алгоритмы не разделены, а работают как единый вычислительный модуль.
Возможный результат — камеры, которые видят мир так же гибко, как человеческий глаз, но без ограничений глубины резкости.
Источник: https://techxplore.com/news/2025-11-camera-lens-focus.html
Больше интересного – на медиапортале https://www.cta.ru/