Caméra de champ lumineuxBriser les limites de la photographie traditionnelle « mise au point par imagerie primaire», dont la compétence de base découle de la technologie de capture et de reconstruction du champ lumineux appelée « cœur». Ce système technologique permet un enregistrement dimensionnel complet de la « position + orientation » de la lumière grâce à une conception optique innovante et à des algorithmes qui permettent un recentrage ultérieur et un ajustement de la profondeur de champ, reconstituant ainsi la logique d'acquisition et de traitement des images.

La technologie de capture de champ optique est au cœur du noyau et sa clé réside dans l'application innovante des réseaux de microlentilles. Les caméras traditionnelles focalisent la lumière sur le capteur via un seul objectif principal, enregistrant uniquement l'intensité et la couleur de la lumière; Tandis que la caméra de champ optique intègre un réseau de dizaines de milliers de microlentilles entre l'objectif principal et le capteur d'image, chacune correspondant à un ensemble de pixels sur le capteur. Lorsque la lumière est incidente à travers la lentille principale, la Microlentille Shunte la lumière dans différentes directions vers le point de pixel correspondant, ce qui permet au capteur d'enregistrer simultanément les coordonnées spatiales (X, y) de la lumière avec les informations de direction (U, v), formant des données brutes contenant des informations de Champ lumineux à quatre dimensions, ce qui revient à « étiqueter les coordonnées» de chaque faisceau de lumière.

La précision de conception des microlentilles détermine directement la qualité de capture du champ lumineux. La caméra de champ optique grand public utilise des microlentilles disposées hexagonalement, ce qui augmente l'utilisation de la lumière de plus de 20% par rapport à la disposition carrée, réduisant efficacement la zone aveugle de l'image. La distance focale et l'ouverture des microlentilles doivent être précisément adaptées à l'objectif principal, par exemple pour les modèles de portraits, la distance focale des microlentilles est généralement réglée sur 100 - 200 μm, ce qui garantit que les informations de lumière ambiante sont conservées lors de la capture de détails du visage et que la qualité de l'image n'est pas floue en raison de la diaphonie de la lumière. Certains modèles utilisent également un réseau de microlentilles à focale variable qui s'adapte aux besoins d'acquisition de champ optique de différentes scènes en ajustant la courbure des microlentilles en tension.

L'algorithme de reconstruction de champ optique est l'âme technique qui implémente le "post - ajustement". Les données brutes du champ optique doivent être décodées par algorithme pour produire une image modifiable. Le coeur de l'algorithme utilise le principe de la « reprojection des rayons lumineux » et, à partir des informations quadridimensionnelles enregistrées par les microlentilles, calcule la répartition des rayons lumineux dans les différents plans de focalisation, générant une image nette du plan focal correspondent par superposition pondérée. Par exemple, lorsque vous passez de l'avant - plan à l'arrière - plan plus tard, l'algorithme filtre les données lumineuses pointées vers la zone d'arrière - plan pour les regrouper en une image d'arrière - plan nette, ce qui ne prend que 0,5 seconde, grâce à une architecture de calcul parallèle accélérée par GPU.

La technique d'estimation de la profondeur est un support important pour la reconstruction du champ optique. L'algorithme construit une carte de profondeur tridimensionnelle en analysant les différences de lumière entre les différents points de pixels sous la même Microlentille et en calculant les informations de profondeur pour chaque objet de la scène. Combiné avec un modèle d'apprentissage profond, moderneCaméra de champ lumineuxL'erreur d'estimation de la profondeur peut être contrôlée à 1%, ce qui permet non seulement un ajustement précis de la profondeur de champ, mais également une imagerie stéréoscopique et une modélisation 3D. Par exemple, lors de la prise de vue d'artefacts, des images nettes à angles de vue multiples peuvent être générées en une seule prise, offrant ainsi une solution efficace pour la numérisation des artefacts.

La technologie « cœur» de la caméra de champ optique n'existe pas isolément, et les innovations optiques des réseaux de microlentilles créent une synergie avec les percées algorithmiques dans la reconstruction du champ optique, préservant la commodité de la photographie traditionnelle tout en offrant une flexibilité de post - traitement de l'image. Avec les progrès de la technologie de micro et Nanofabrication et l'optimisation de l'algorithme d'IA, la caméra de champ optique passe du domaine professionnel au marché grand public, montrant un grand potentiel dans la photographie de téléphone portable, la réalité virtuelle et d'autres domaines pour promouvoir la technologie d'image dans "l'ère intelligente du champ optique".