光場(chǎng)相機(jī)成像原理圖介紹 光場(chǎng)相機(jī)成像原理是什么

光場(chǎng)相機(jī)成像原理是影響VR未來(lái)發(fā)展的一個(gè)重要技術(shù)，那么這個(gè)原理的原理圖是什么？來(lái)這了解一下。

光場(chǎng)相機(jī)原理：

通過(guò)在普通相機(jī)鏡頭(主鏡頭)焦距處加微透鏡陣列實(shí)現(xiàn)記錄光線，再通過(guò)后期算法(傅里葉切片定理，光場(chǎng)成像算法)數(shù)字變焦。

原理圖如下：

這樣，光線通過(guò)主鏡頭后，打到微透鏡陣列上，并再次成像。

那么，放在微透鏡陣列后的像素，盡管仍然只記錄了光線的強(qiáng)度信息，但卻因其相對(duì)于某個(gè)微透鏡的位置而記錄了光線的方向信息。

即，如微透鏡陣列是10*10，像素陣列是50*50，則每個(gè)微透鏡分到5*5個(gè)像素，這25個(gè)像素分別記錄了通過(guò)主透鏡的25個(gè)不同位置并到達(dá)此微透鏡的25根光線的強(qiáng)度信息。

這樣，單純用微透鏡陣列和光電傳感器，就相當(dāng)于記錄了通過(guò)主透鏡的所有光線。

在后期處理時(shí)，只需要對(duì)光線重新追跡即可完成重聚焦，因?yàn)楣饩�在自由空間中的傳播是可以用兩個(gè)平面、四個(gè)坐標(biāo)(四維量，學(xué)術(shù)上稱(chēng)為光場(chǎng))來(lái)唯一表示的。

而成像過(guò)程只不過(guò)是對(duì)這個(gè)四維光場(chǎng)進(jìn)行了一個(gè)二維積分，從而得到了二維圖像。

光場(chǎng)相機(jī)相當(dāng)于直接記錄了四維光場(chǎng)，不同焦深的圖像只不過(guò)是在做不同情況下的二維積分罷了。

當(dāng)然，光場(chǎng)相機(jī)劣勢(shì)也明顯，空間分辨率不足。這很顯然，因?yàn)橛猛瑯拥南袼財(cái)?shù)量，傳統(tǒng)相機(jī)記錄二維圖像，像素?cái)?shù)被完全使用;

光場(chǎng)相機(jī)記錄四維圖像再做積分生成二維圖像，積分過(guò)程中就會(huì)有信息丟失(想象把平面點(diǎn)陣變成線點(diǎn)陣)，自然二維圖像像素?cái)?shù)量減少了，后果就是空間分辨率不足。

經(jīng)典光場(chǎng)相機(jī)(Lytro)空間分辨率與微透鏡陣列數(shù)量成正比。而且，要提高空間分辨率，角度分辨率就會(huì)下降，這之間有一個(gè)trade-off。