光場相機成像原理圖介紹 光場相機成像原理是什么

光場相機成像原理是影響VR未來發(fā)展的一個重要技術，那么這個原理的原理圖是什么？來這了解一下。

光場相機原理：

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

原理圖如下：

這樣，光線通過主鏡頭后，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度信息，但卻因其相對于某個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，則每個微透鏡分到5*5個像素，這25個像素分別記錄了通過主透鏡的25個不同位置并到達此微透鏡的25根光線的強度信息。

這樣，單純用微透鏡陣列和光電傳感器，就相當于記錄了通過主透鏡的所有光線。

在后期處理時，只需要對光線重新追跡即可完成重聚焦，因為光線在自由空間中的傳播是可以用兩個平面、四個坐標(四維量，學術上稱為光場)來唯一表示的。

而成像過程只不過是對這個四維光場進行了一個二維積分，從而得到了二維圖像。

光場相機相當于直接記錄了四維光場，不同焦深的圖像只不過是在做不同情況下的二維積分罷了。

當然，光場相機劣勢也明顯，空間分辨率不足。這很顯然，因為用同樣的像素數(shù)量，傳統(tǒng)相機記錄二維圖像，像素數(shù)被完全使用;

光場相機記錄四維圖像再做積分生成二維圖像，積分過程中就會有信息丟失(想象把平面點陣變成線點陣)，自然二維圖像像素數(shù)量減少了，后果就是空間分辨率不足。

經(jīng)典光場相機(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，角度分辨率就會下降，這之間有一個trade-off。