Light Feld camera 光场相机原理.ppt

光场相机原理田勇志背景知识-艾里斑如果此圆形足够小,肉眼依然可被视为点的成像。这个可以被接受的最大直径被称为容许弥散圆直径δ瑞利判据:当一个艾里斑的边缘正好与另一个艾里斑中心重合时,这两个艾里斑刚好能被区分开。d为像素尺寸D为光圈直径背景知识-景深在对焦时,通过镜头将在焦平面上清晰成像,而对焦点的前景和后景也在焦平面成像,只要它们成像的弥散圆等于或小于容许弥散圆直径,我们将认为是清晰的,这样影像就有一个的清晰的区间,这就是景深(1)、镜头光圈:光圈越大,景深越小;光圈越小,景深越大;(2)、镜头焦距:镜头焦距越长,景深越小;焦距越短,景深越大;(3)、拍摄距离:距离越远,景深越大;距离越近,景深越小。光圈快门光圈越大(F值越小),通过的光亮越多,景深越小,突出主体,要求对焦准确快门越快,进来的光亮就越少,快门越慢就进光更多传统成像的缺点传统相机,获取大的景深,需要减小光圈,那么每次曝光进入的光子数有限,信噪比降低,出现噪点高速物体,需要提高快门,为了平衡信噪比,需要大光圈,景深小,对焦难,背景模糊黑暗的环境,为了平衡信噪比,需要延长曝光时间,手的抖动造成图像模糊,需要三脚架光场理论的发展1936年,Gershun提出光场概念,光场就是光辐射在空间各个位置各个方向的传播1992年,Adelson将光场理论应用到计算机视觉,提出全光场提论(plenoptictheory)1996年,Levoy提出光场渲染理论(lightfieldrendering),将光场进行参数化,并提出了成像公式2005年,Ng发明第一台手持式光场相机2006年,,每个微透镜记录的光线对应相同位置不同视角的场景图像。,从而重新勾出光场数据的方法。,一个微透镜阵列和一个数字图像传感器光场四维函数根据Levoy的光场渲染理论,空间中携带强度和方向信息的任意光线,都可以用2个平行的平面参数化表示,光线与两个平面相交于两点,形成四维函数L(u,v,x,y)传统相机所有圆锥光线叠加形成图像一个像素值对于每一个空间的像素X,u的变化都覆盖了全镜头保留了空间分辨率x,但没有记录方向值u