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一文去了解什么是光場成像
點擊次數:2264 更新時間:2022-06-27
   光場相機與傳統成像不同,光場成像需要利用二維的探測器像面同時記錄光場的四維信息,即二維位置分布和二維傳輸方向。為了實現四維信息向二維平面的轉換,必須對四維光場進行重采樣和分布。
  
  我們所處的世界,其實就是一個充滿光的世界,光線是這個最普通,最常見,最神奇的東西,無處不在,卻又摸不著,物理學告訴我們,光是一種電磁波,而電磁波有電磁場,所以光,其實也有光場。光場(LightField)是空間中光線集合的完備表示,采集并顯示光場就能在視覺上重現真實世界。全光函數(PlenopticFunction)包含7個維度,是表示光場的數學模型。
  
  所謂光場,就是光線強度、位置和方向等信息的總集,傳統相機的傳感器與鏡頭共建了一個單一的二維平面,換句話說就是只有單個像素只記錄一個位置、一個方向和一個強度的信息,一次成型,完成后就無法更改了。而光場相機的目的則是盡量周全地記錄多個位置分布、多個空間方向甚至不同強度的信息,然后通過數字調焦的形式進行還原,也就是從二維轉換為四維的過程。
  
  由于技術的進步和捕獲光場的研究進展到現在多光學相機的商業化,甚至可以集成在手機中的微型尺寸。隨著該領域的出現,應用的數量擴展到顯微鏡和計算機視覺等領域。即使是降維后的光場,也很容易看到光場中包含的數據量大大超過了傳統的二維圖像。因此,捕獲光場需要仔細選擇的成像設備,以及能夠傳輸和存儲大量相關數據的硬件。
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