Istoria camerelor 360 grade

Fotografia obisnuita, care iti permite sa ai doar o singura perspectiva, nu mai este de multa vreme singura optiune. Camerele 360 pentru foto-video si evolutia lor si a tehnologiilor din spatele lor au transformat complet procesul creativ si filmarile, fotografierea in secolul 21. Insa camerele 360 nu sunt o noutate si istoria lor are peste 100 ani, timp in care au aparut o multime de modificari si imbunatatiri la ele.

O camera are in mod normal un camp vizual care variaza de la cateva grade la, cel mult, 180 de grade. Aceasta inseamna ca ea captureaza, cel mult, lumina care cade pe punctul focal al camerei printr-o emisfera. In contrast, o camera omnidirectionala ideala captureaza lumina din toate directiile care cade pe punctul focal, acoperind o sfera completa. In practica, totusi, majoritatea camerelor omnidirectionale nu acopera intreaga sfera.

Multe camere care sunt denumite omnidirectionale acopera 360 de grade complete de-a lungul „ecuatorului” sferei, dar exclud partea de sus si de jos. In cazul in care acopera sfera completa, razele de lumina capturate nu se intersecteaza exact intr-un singur punct focal.

Camerele 360 sau camerele omnidirectionale sunt un tip special de camera foto-video ce reusesc sa fotografieze sau sa filmeze tot ce le inconjoara oferind o vedere sferica completa, cu ajutorul unor lentile multiple, doua de obicei, pentru a inregistra toate directiile simultan, spre deosebire de camerele traditionale care filmeaza intr-o singura directie.

Inregistrarile vor permite utilizatorilor sa reincadreze cadrele mai tarziu, creand experiente VR imersive sau videoclipuri cu aspect traditional prin selectarea celor mai bune unghiuri, permitand astfel perspective unice precum cadre cu un „selfie stick invizibil” sau efecte „planeta mica”. Sunt cautate mai ales pentru calatorii, vlogging, aventuri, sporturi de actiune si povestiri imersive, tururi imobiliare, jurnalism, creare de continut pentru VR, robotica, pentru amplasare pe masini.

Majoritatea camerelor 360 folosesc doua lentile spate in spate, cu unghi ultra-larg (fisheye) pentru a captura intreaga scena. Software-ul lipeste mai apoi inregistrarile de la ambele lentile in timp real sau in timpul post-procesarii. In faza de editare si procesare se poate panorama, inclina si face zoom prin inregistrare ca si cum ai fi acolo, selectand o vedere dreptunghiulara standard sau folosind efecte speciale.

Deci camerele 360 chiar vad totul, se alege perspectiva cea mai buna mai tarziu, continutul se poate explora cu o casca VR sau miscand telefonul/mouse-ul pe ecran. Ofera astfel cadre unice, precum vederi la persoana a treia similare dronelor si editari creative. O astfel de camera 360 ar putea fi folosita pentru filmari standard, VR, streaming live si crearea de fotografii si videoclipuri panoramice.

Din perspectiva tipologiilor camerelor 360 avem camere cu o lentila, lentila curbeaza unghiul cadrului pentru a prelua o raza mai mare a subiectului selectat, cu doua lentile, o asemenea camera realizeaza fotografii si videoclipuri cu un unghi de putin peste 180 de grade, de exemplu 220 de grade. Acestea sunt apoi convertite intr-un obiect de 360 de grade folosind software. Dar mai intalnim si camere 360 grade cu mai mult de doua lentile – una dintre primele camere a fost camera multihead Fourthview de la Sony, alaturi de camera Panono, cu 36 de camere, care sunt declansate simultan in punctul cel mai inalt, daca aveam camera aruncata in aer.

Cu cat sunt instalate mai multe lentile in camera, cu atat devine mai dificil pentru software sa combine imaginile individuale. Interesante sunt si camere bazate pe mozaic, daca mai multe camere „normale” sunt combinate intr-o retea. Fiecare dintre aceste camere inregistreaza o zona mica a mediului. Imaginile individuale sunt apoi unite ca pietrele de mozaic pentru a forma o imagine omnidirectionala generala. Numarul de camere de folosit depinde de distanta focala a lentilelor folosite. Cu cat distanta focala este mai mica, cu atat unghiul de vedere este mai mare si sunt necesare mai putine camere.

Camerele 360 de grade au evoluat de la fotografia panoramica de la sfarsitul anilor 1800, mutandu-se in mod natural de la configuratii complexe cu mai multe camere si software de lipire pentru uz profesional (precum primele riguri Google Street View din anii 2000) la dispozitive de consum accesibile precum Ricoh Theta (in jurul anului 2010), democratizand crearea de continut imersiv pentru social media si tururi virtuale, si mai tarziu permitand efecte precum „camera zburatoare invizibila” cu stabilizare incorporata.

Dorinta pentru unghiuri mai largi a inceput cu picturile panoramice (precum cea a lui Robert Baker din 1787) si primele fotografii panoramice folosind lentile mari. La sfarsitul secolului 20, configuratii complexe si costisitoare cu mai multe camere sau lentile rotative capturau scene imersive, in principal pentru munca stiintifica, militara sau documentara de inalta calitate.

Anii 1990 au vazut primele panorame digitale, dar calitatea si accesibilitatea au ramas scazute. Camerele digitale si smartphone-urile accesibile de la inceputul anilor 2000 au facut conceptul mai fezabil. Camera R5 de la Google (2008) cu lentile multiple si scanere laser a ajutat la crearea Street View, aratand puterea lipirii imaginilor si a datelor 3D.

Dispozitive precum Kogeto Dot (in jurul anului 2012) au folosit atasamente cu oglinda pe iPhone-uri pentru videoclipuri 360 de baza, desi aveau probleme de stabilitate si cu rezolutia scazuta.

Inceputul anilor 2010 a adus camere 360 cu adevarat prietenoase pentru consumatori (precum Ricoh Theta si Samsung Gear 360) facand tururile virtuale accesibile amatorilor. Platforme precum YouTube si Facebook au imbratisat continutul 360, crescand interesul public. Camere precum Xiaomi Mi Sphere (2017) au prezentat stabilizare interna, permitand efectul de „camera zburatoare invizibila”, ascunzand selfie stick-urile pentru cadre unice la persoana a treia.

Focusul s-a mutat in era moderna de la inregistrarea videoclipurilor 360 la reincadrarea lor in videoclipuri conventionale, oferind noi posibilitati creative. Branduri precum Insta360, GoPro sau Ricoh, au dominat piata camerelor 360 in ultimii ani.

Camerele de 360 de grade si camerele 3D sunt la moda acum, datorita sinergiei lor stranse cu realitatea virtuala. Totusi, istoria lor merge inapoi cu mai mult de un secol in urma.

Daca ne referim la fotografia 360, care are legatura stransa cu tot ce tine de camerele 360, cuvantul „panorama” a fost inventat initial la sfarsitul secolului al 18-lea de pictorul englez Robert Barker pentru a descrie un mediu vizual pe care l-a construit, care a permis ca una dintre picturile sale sa fie aratata pe o suprafata cilindrica si vazuta din interior. Aceasta inventie a permis contemporanilor sai sa observe intregul cerc al orizontului picturii intr-un format esential de 360 de grade, si a capturat scena originala in mod fidel.

Ideea panoramei a existat insa in pictura, in special in picturi murale, inca din anul 20 d.Hr. Acestea au fost gasite in Pompei si par a fi create pentru a genera o vedere imersiva a unui intreg peisaj dintr-o perspectiva aeriana.

Unul dintre primele brevete inregistrate pentru o camera panoramica a fost depus de austriacul Joseph Puchberger in 1843, si dezvoltarea a continuat sa creasca de acolo, cu panorame facute folosind placi de cupru acoperite cu argint pentru a produce imagini foarte detaliate. El a patentat de altfel prima camera care putea capta un arc de cerc de 150°.

Camerele rotative au aparut prin 1857. M. Alvergniat a creat o camera care se rotea in jurul propriei axe, folosind un mecanism de ceasornic pentru a expune treptat filmul, captand un cerc complet de 360°.

Anul 1972 a adus SRF 360. Cinematograful Hrvoje Sarić a construit prima camera 360 profesionala (cu rotatie sincrona), folosita pentru fotografii de format mare.

In anii 2000, Point Grey Research a lansat sistemul Ladybug, una dintre primele camere multi-lentila destinate aplicatiilor industriale si hartilor. Sistemele de tip „Rig” dateaza si ele tot din perioada aceasta, niste structuri (rig-uri) in care montau 6 pana la 12 camere GoPro. Problema era „stitching-ul” (lipirea imaginilor), care dura zeci de ore in post-productie.

Ricoh Theta (2013) este considerata prima camera 360 veritabila pentru mase. Avea un design subtire, doua lentile „fisheye” si facea lipirea imaginilor automat, in interiorul camerei. Dar companii ca Samsung (Gear 360) si Insta360 au intrat pe piata, democratizand formatul.

Nokia OZO (2015) a fost  o tentativa de camera 360 cinematografica de $60,000, care a aratat ambitia industriei spre VR profesional, desi a fost ulterior retrasa.

In ultimii ani s-au realizat fotografii panoramice pe telefoane inteligente, precum Apple, de la lansarea iPhone 5 (sau poate mai devreme daca descarcati software extern) la inceputul anilor 2010.

Insta360 X-Series (X3, X4, X5) au schimbat paradigma. Nu mai filmezi 360 pentru a te uita cu casca VR, ci pentru a „filma acum si a incadra mai tarziu” (reframing). Poti alege orice unghi in post-productie, ca si cum ai avea un cameraman personal. Stabilizarea „FlowState” este deja ceva normal. Camerele moderne folosesc giroscoape avansate si algoritmi AI pentru a face imaginea sa para ca si cum ar pluti pe un gimbal, chiar si in conditii extreme.

Modelele actuale de camere 360 (precum Insta360 X5) folosesc inteligenta artificiala pentru a elimina automat instrumentul de selfie, pentru a urmari subiectul automat si pentru a imbunatati calitatea imaginii in lumina slaba prin procesare neurala.

Asadar, fotografia panoramica completa de 360 de grade, care permite vizitatorului sa vada orice parte a unei camere, fie sus sau jos, stanga sau dreapta, a ajuns pentru prima data in prim plan in de abia in 1857, cand o camera care se rotea in jurul propriei axe a fost brevetata, dupa cum am vazut deja. Aceasta a capturat o vedere completa de 360 de grade folosind mecanica cu ceasornic guvernata de ventilator.

Desi mult avansate in secolul 21 si dezvoltandu-se cu viteza rapida, ca atare, aceste camere de 360 grade sunt punctul central al software-ului pentru tururi virtuale moderne si se vor dezvolta in continuare in directii greu de intuit de vreme ce avem AI de partea noastra si creativitate cat cuprinde.