อะไรคือการทำงานขั้นพื้นฐานของกล้องไฟสนาม Lytro?

lytro.com อธิบายกล้องแสงสนามใหม่ของพวกเขาว่าสามารถจับภาพแสงทั้งหมดได้แทนที่จะเป็นเพียงแค่ระนาบของแสงหนึ่งลำเท่านั้นดังนั้นจึงเป็นไปได้สำหรับชุดใหม่ของความเป็นไปได้หลังการประมวลผลรวมถึงการปรับโฟกัสและมุมมอง

เซ็นเซอร์ชนิดใดที่สามารถ "จับแสงทุกลำแสงในทุกทิศทางในทุกจุดในเวลา"? ข้อมูลจำนวนอนันต์จะถูกเข้ารหัสและจัดการอย่างไร? จะมีเลนส์ด้านหน้าในความหมายดั้งเดิมหรือไม่?

นี่คือวิทยานิพนธ์ของนักประดิษฐ์: http://www.lytro.com/renng-thesis.pdf

ใครบางคนสามารถทำให้เรื่องนี้ผิดหวังสำหรับพวกเราที่คุ้นเคยกับเทคโนโลยีดั้งเดิมได้หรือไม่?

วิธีง่ายๆในการคิดเกี่ยวกับสิ่งนี้มีดังนี้:

ลองนึกภาพว่าแทนที่จะมีกล้องหนึ่งตัวคุณมีตาราง 100 กล้องในอาร์เรย์ 10x10 เมื่อคุณยิงช็อตแต่ละช็อตจะยิงพร้อมกัน พวกเขาแต่ละคนจะมีมุมมองที่แตกต่างกันเล็กน้อยเกี่ยวกับสิ่งที่คุณกำลังถ่ายภาพ มีแบบจำลองทางคณิตศาสตร์บางแบบที่คุณสามารถใช้เพื่อจัดเรียงภาพ "วิศวกรย้อนกลับ" และสร้างใหม่ในรูปแบบที่แตกต่างกัน นั่นคือสิ่งที่ทุกอย่างเกี่ยวกับยกเว้นว่าแทนที่จะเป็น 100 กล้องคุณมีหลายพันและพวกเขาทั้งหมดถูกสร้างขึ้นโดยอาร์เรย์ของเลนส์เหนือเครื่องบินเซ็นเซอร์ ดังนั้นภาพที่ออกมาจากเซ็นเซอร์กล้องจึงมีวงกลมบางส่วนของภาพบางส่วนที่แตกต่างจากภาพถัดไปเพียงเล็กน้อย จากนั้นพวกเขาใช้คณิตศาสตร์เพื่อรวมภาพเดียวจากภาพบางส่วน

นี่คือสรุปของฉันหลังจากอ่านจากกระดาษที่เข้าถึงได้ง่ายมากของ Ren Ng

ในกล้องดิจิตอลแบบดั้งเดิมแสงที่เข้ามาจะมุ่งเน้นไปที่เครื่องบินเซ็นเซอร์ซึ่งวัดความสว่างในแต่ละเซลล์แสงพิกเซล สิ่งนี้ก่อให้เกิดภาพสุดท้ายในแง่ที่ว่าภาพแรสเตอร์ที่เกิดค่าสามารถถูกพล็อตเป็นภาพที่เชื่อมโยงกัน

กล้องไฟสนาม ( Plenoptic ) ใช้เซ็นเซอร์ชนิดเดียวกัน แต่วางไมโครอาร์เรย์จำนวนหนึ่งไว้ด้านหน้าเซ็นเซอร์ สิ่งนี้จะกลายเป็นระนาบการถ่ายภาพและกำหนดความละเอียดพิกเซลของภาพหลังการประมวลผลแทนที่จะเป็นเซ็นเซอร์โดยรวม microlens แต่ละตัวจะจับรังสีแสงสำหรับทิศทางที่ต่างกันทำให้เกิด "ภาพรูรับแสงย่อย" ที่ถูกบันทึกลงในกลุ่มเซลล์บนเซ็นเซอร์ แผนภาพที่เป็นประโยชน์จากกระดาษ:

ภาพถ่ายทั่วไปที่เกิดขึ้นสามารถหาได้โดยการรวมอาเรย์ของภาพย่อยรูรับแสงสำหรับแต่ละพิกเซล แต่ประเด็นก็คือว่าการพิสูจน์สามารถทำได้ผ่านการใช้การคำนวณการติดตามรังสี (เลโอนาร์โดเดอวินชีจะอิจฉา) โดยเฉพาะอย่างยิ่งความลึกของฟิลด์สามารถจัดการได้ดังนั้นจึงแยกการเปิดรับแสงแบบดั้งเดิม / ความลึกของห่วงสนาม การแก้ไขความคลาดเคลื่อนของเลนส์อาจทำได้เช่นกัน

กระดาษที่เป็นลักษณะของสนามแสง "รวม" และทิศทางของแสง "ทั้งหมด" สามารถถูกจับได้เมื่อในความเป็นจริงที่จะถูก จำกัด ด้วยจำนวน microlenses, เซ็นเซอร์อสังหาริมทรัพย์ภายใต้แต่ละคน ฯลฯ แน่นอนเหมือนอะไร อื่นถ้ามีความละเอียดพอที่จะโยนมันใครจะพูดว่า "เกือบทั้งหมด" ดังนั้นฉันคิดว่ากล้อง Plenoptic จะโฆษณาจำนวนพิกเซลและจำนวนเรย์