Cámara de campo ópticoRompiendo las limitaciones de la fotografía tradicional de "enfoque de imagen única", su competitividad central proviene de la tecnología de captura y reconstrucción de campo óptico llamada "corazón". Este sistema tecnológico realiza el registro de toda la dimensión de la "posición + dirección" de la luz a través de un diseño óptico innovador y la coordinación de algoritmos, lo que hace posible volver a enfocar y ajustar la profundidad del campo en el período posterior, y reconstruye la lógica de la adquisición y procesamiento de imágenes.

La tecnología de captura de campo óptico es el núcleo del núcleo, y su clave radica en la aplicación innovadora de la matriz de microlentes. Las cámaras tradicionales centran la luz en el sensor a través de una sola lente principal, registrando solo la intensidad y el color de la luz; Por su parte, la Cámara de campo óptico incrusta una matriz de decenas de miles de microlentes entre la lente principal y el sensor de imagen, cada uno de los cuales corresponde a un grupo de píxeles en el sensor. Cuando la luz es incidente a través de la lente principal, la microlente desviará la luz en diferentes direcciones a los píxeles correspondientes, de modo que el sensor registre simultáneamente las coordenadas espaciales (x, y) y la información de dirección (u, v) de la luz, formando datos brutos que contengan información de campo de luz en cuatro dimensiones, un proceso que es como "etiquetar Las coordenadas" para cada rayo de luz.

La precisión de diseño de la microlente determina directamente la calidad de captura del campo óptico. Las cámaras de campo óptico convencionales utilizan microlentes dispuestas en forma hexagonal, que mejoran la utilización de la luz en más del 20% en comparación con la disposición cuadrada, reduciendo efectivamente los puntos ciegos de imagen. La distancia focal y la apertura de la microlente deben coincidir con precisión con la lente principal. por ejemplo, para los modelos fotografiados con retratos, la distancia focal de la microlente generalmente se establece en 100 - 200 micras, lo que garantiza que al capturar detalles faciales, la información de la luz ambiente se pueda conservar sin que la calidad de la imagen sea inexistente debido a la conversación cruzada de la luz. Algunos modelos también utilizan conjuntos de microlentes de enfoque variable para ajustar la curvatura de los microlentes a través de voltaje y adaptarse a las necesidades de adquisición de campo óptico de diferentes escenas.

El algoritmo de reconstrucción de campo óptico es el alma técnica para lograr el "ajuste posterior". Los datos originales del campo óptico deben decodificarse a través de algoritmos para generar imágenes editables. El núcleo del algoritmo adopta el principio de "proyección de luz", basado en la información de cuatro dimensiones registrada por el microlente, calcula la distribución de la luz en diferentes planos de enfoque y genera imágenes claras de los planos de enfoque correspondientes a través de la superposición ponderada. Por ejemplo, cuando el foco cambia del primer plano al Fondo más tarde, el algoritmo filtra los datos de luz que apuntan al área del Fondo y los reorganiza en imágenes de fondo claras. este proceso se puede completar en solo 0,5 segundos, gracias a la arquitectura de computación paralela acelerada por la gpu.

La tecnología de estimación de profundidad es un soporte importante para la reconstrucción del campo óptico. Al analizar las diferencias de luz entre los diferentes píxeles bajo la misma microlente, el algoritmo calcula la información de profundidad de cada objeto en la escena y construye un mapa de profundidad tridimensional. Combinado con el modelo de aprendizaje profundo, modernoCámara de campo ópticoEl error de estimación de profundidad se puede controlar dentro del 1%, lo que no solo puede ajustar con precisión la profundidad del campo, sino también realizar imágenes tridimensionales y modelado tridimensional. Por ejemplo, en el rodaje de reliquias culturales, se pueden generar imágenes claras de múltiples ángulos de visión a través de un rodaje, proporcionando soluciones eficientes para la digitalización de reliquias culturales.

La tecnología "corazón" de la Cámara de campo óptico no existe aislada, y la innovación óptica de la matriz de microlentes y el avance algorítmico de la reconstrucción del campo óptico forman sinergias, que no sólo conservan la conveniencia de la fotografía tradicional, sino que también dan flexibilidad al procesamiento posterior de la imagen. Con el progreso de la tecnología de fabricación de micro y Nano y la optimización de los algoritmos de ia, las cámaras de campo óptico están pasando del campo profesional al mercado de consumo, mostrando un gran potencial en fotografía móvil, realidad virtual y otros campos, impulsando la tecnología de imágenes a la "era inteligente de campo óptico".