Apa cara dasar kerja kamera bidang cahaya Lytro?

lytro.com menggambarkan kamera bidang cahaya baru mereka sebagai mampu menangkap seluruh bidang cahaya, bukan hanya satu bidang cahaya, sehingga memungkinkan untuk set baru seluruh kemungkinan pasca pemrosesan, termasuk fokus dan penyesuaian perspektif.

Sensor macam apa yang bisa "menangkap setiap sinar cahaya di setiap arah di setiap titik waktu"? Bagaimana informasi jumlah dasarnya tak terbatas akan dikodekan dan dimanipulasi? Apakah akan ada lensa di depan dalam arti tradisional?

Inilah disertasi penemunya: http://www.lytro.com/renng-thesis.pdf

Adakah yang bisa merebusnya bagi kita yang akrab dengan teknologi tradisional?

Cara mudah untuk memikirkan ini adalah sebagai berikut:

Bayangkan bahwa alih-alih satu kamera, Anda memiliki grid 100 kamera dalam array 10x10. Ketika Anda menembakkan satu tembakan, masing-masing dari mereka menembak pada waktu yang bersamaan. Mereka masing-masing akan memiliki pandangan yang sedikit berbeda dari hal yang Anda ambil gambarnya. Ada beberapa model matematika yang dapat Anda gunakan untuk mengurutkan "merekayasa balik" gambar dan membangunnya kembali dengan cara yang berbeda. Begitulah kira-kira semua ini, kecuali bahwa alih-alih 100 kamera, Anda memiliki ribuan, dan semuanya dibentuk oleh berbagai lensa tepat di atas bidang sensor. Jadi gambar yang keluar dari sensor kamera memiliki sekelompok lingkaran gambar parsial yang masing-masing berbeda dari yang di sebelahnya hanya sedikit. Kemudian mereka menggunakan matematika untuk menyusun kembali satu gambar dari gambar-gambar parsial itu.

Ini singkatnya saya setelah membaca makalah Ren Ng yang sangat mudah didekati.

Dalam kamera digital tradisional, cahaya yang masuk difokuskan ke pesawat, sensor, yang mengukur kecerahan pada setiap sel peka cahaya, piksel. Ini menghasilkan gambar akhir dalam arti bahwa raster nilai yang dihasilkan dapat diplot sebagai gambar yang koheren.

Kamera bidang cahaya ( Plenoptik ) menggunakan jenis sensor yang sama, tetapi menempatkan berbagai mikrolensa di depan sensor. Ini menjadi bidang pencitraan, dan menentukan resolusi piksel dari gambar yang sudah diproses daripada sensor secara keseluruhan. Setiap mikrolens menangkap sinar cahaya untuk arah yang berbeda-beda, menghasilkan "gambar sub-bukaan" yang direkam ke sekelompok sel pada sensor. Diagram yang bermanfaat dari makalah:

Foto konvensional yang akan terbentuk dapat diturunkan dengan menjumlahkan array gambar sub-bukaan untuk setiap piksel. Tetapi intinya adalah bahwa derivasi menjadi mungkin melalui penggunaan perhitungan ray tracing. (Leonardo de Vinci akan iri.) Khususnya kedalaman bidang dapat dimanipulasi, sehingga memisahkan aperture / kedalaman tradisional belenggu lapangan. Koreksi aberasi lensa dapat dilakukan juga.

Makalah ini mencirikan bahwa bidang cahaya "total", dan "semua" arah cahaya, dapat ditangkap, ketika pada kenyataannya itu akan dibatasi oleh jumlah mikrolensa, sensor real estat di bawah masing-masing, dll. Tentu saja seperti apa pun lain, jika cukup resolusi dapat dilemparkan padanya, orang dapat mengatakan "hampir semua". Jadi saya kira kamera Plenoptik akan mengiklankan jumlah piksel DAN jumlah sinar.