隨著ai技術的發展，讓計算成像這個名詞也逐漸進入到人們的視野之中，而光場相機在計算成像中扮演著不可忽視的角色。
我們知道，光是一種電磁場，具有振幅、相位、波長等多種屬性。傳統的光學成像是通過成像晶元來記錄到達探測器的強度資訊，而目標的其他資訊缺失。這就在後續三維重建，模式識別等多個應用領域造成了極大地不便。
而光場相機由於其獨特的構造，如上圖所示，傳統成像方式不同，將微透鏡陣列放置於主鏡頭像面處 ，將探測器放置於微透鏡之後 記錄來自不同方向的光。其中單個微透鏡接收來自主鏡頭的所有方向的光，在探測器上其所覆蓋的區域稱為乙個巨集畫素。如下圖所示：
每個巨集畫素下包含多個像元，將主孔徑分為相同數量的子孔徑，巨集畫素下每個像元都表示主孔徑下的乙個子孔徑，每個子孔徑代表光線傳輸的乙個方向，乙個巨集畫素下的所有像元相當於記錄了所有子孔徑的光，對應記錄了不同的方向資訊。
而對於單個子孔徑而言，當一束光穿過乙個子孔徑後，會在各個微透鏡下的巨集畫素的相同位置處，具體如下圖所示：
子孔徑相當於減小主鏡頭光圈，可以獲得更大的景深，但此時訊雜比也會降低。結構設計中每乙個巨集畫素與乙個微透鏡的大小近似相等，由上圖可知，乙個巨集畫素下的像元個數決定主透鏡所分的子孔徑塊數，而子孔徑塊數決定可以分辨光場的方向數。因此乙個巨集畫素下的像元個數決定方向解析度，而微透鏡的個數決定空間解析度。這樣，通過微透鏡下的巨集畫素，一方面記錄了光線的二維方向資訊，另一方面也記錄了光線的二維空間分布，完成了四維資訊獲取，與傳統相機僅記錄空間分布資訊相比，增加了光線的資訊維度。
光場相機原理
簡單的說，光場就是光線，它包含光線本身的強度 位置和方向等資訊。一般採用兩個相互平行的平面來表徵光場，如圖所示 若一條光線通過兩個平面uv和st所產生的交點座標分別為 u,v 和 s,t 此時就可以通過光場函式l u,v,s,t 來表示這條光線的分布。l代表光線的強度，而 u,v 和 s,t 共同確...
光場相機原理
簡單的說，光場就是光線，它包含光線本身的強度 位置和方向等資訊。一般採用兩個相互平行的平面來表徵光場，如圖所示 若一條光線通過兩個平面uv和st所產生的交點座標分別為 u,v 和 s,t 此時就可以通過光場函式l u,v,s,t 來表示這條光線的分布。l代表光線的強度，而 u,v 和 s,t 共同確...
光場相機知識整理
什麼是光場相機？光場相機是在普通相機鏡頭的焦距處加上光學透鏡用以記錄不同方向的光線，然後可以完成重新聚焦。原理圖如下 1.光場 跟電場磁場的概念差不多，用以描述光的一些特性，其包含了光線強度 位置 方向等資訊。2.全光函式 全光函式用以表述光線在空間的分布，即任意乙個方向光線的強度，為七維函式，空間...