लिटरो लाइट-फील्ड कैमरा के मूल कार्य क्या हैं?

Question

lytro.com अपने नए प्रकाश क्षेत्र के कैमरे को प्रकाश के केवल एक विमान के बजाय पूरे प्रकाश क्षेत्र पर कब्जा करने में सक्षम होने का वर्णन करता है, जिससे फ़ोकस और परिप्रेक्ष्य समायोजन सहित प्रसंस्करण के बाद की संभावनाओं के एक पूरे नए सेट की अनुमति मिलती है।

किस प्रकार का सेंसर "हर बिंदु पर हर दिशा में प्रकाश की हर किरण को पकड़ सकता है"? अनिवार्य रूप से अनंत राशि की जानकारी को कैसे एन्कोड और हेरफेर किया जाएगा? किसी भी पारंपरिक अर्थ में एक लेंस सामने होगा?

यहाँ आविष्कारक का शोध प्रबंध है: http://www.lytro.com/renng-thesis.pdf

क्या कोई हम में से उन लोगों के लिए इसे उबाल सकता है जो पारंपरिक तकनीकों से परिचित हैं?

Comments

वाह ये आदमी का प्रेस आज ही आग लगा रहा है ...

— rfusca

उम्मीद है कि यह "इकसिंगों" से अधिक है।

— क्रेग वॉकर

एक या दो साल पहले एक्शन में कैमरे को देखा है, यह अजीब है ... इसमें कोई यूनिकॉर्न शामिल नहीं है।

— गोब्बी

मुझे नहीं लगता कि कंपनी में काम करने वाले 45 व्यक्ति टीम के अलावा कोई भी इस सवाल का जवाब देने में सक्षम कैसे होगा।

— dpollitt

@dollitt थीसिस यह सब बताता है ... लगता है जैसे वह इसे पारंपरिक शब्दों में समझने की कोशिश कर रहा है।

— गोबी

Answer 1

इसके बारे में सोचने का आसान तरीका इस प्रकार है:

कल्पना कीजिए कि एक कैमरे के बजाय, आपके पास 10x10 सरणी में 100 कैमरों का ग्रिड था। जब आप एक शॉट फायर करते हैं, तो उनमें से प्रत्येक एक ही समय में शूट करता है। प्रत्येक के पास उस चीज़ का थोड़ा अलग दृश्य होगा, जिसकी आप तस्वीर ले रहे हैं। कुछ गणितीय मॉडल हैं जिनका उपयोग आप छवि को "रिवर्स इंजीनियर" की तरह कर सकते हैं और इसे विभिन्न तरीकों से पुनर्निर्माण कर सकते हैं। यही सब कुछ है, सिवाय इसके कि 100 कैमरों के बजाय, आपके पास हजारों हैं, और वे सभी सेंसर प्लेन के ठीक ऊपर लेंस की एक सरणी द्वारा निर्मित होते हैं। इसलिए कैमरा सेंसर से निकलने वाली छवि में आंशिक छवियों का एक समूह होता है जो प्रत्येक के बगल में बस थोड़ा अलग होता है। फिर वे उन आंशिक छवियों से एक छवि को पुन: इकट्ठा करने के लिए गणित का उपयोग करते हैं।

Comments

यह उनके "प्रभाव" स्पष्टीकरण का एक अच्छा सारांश है। मैं कार्यान्वयन पर संक्षेप में उम्मीद कर रहा हूं। सेंसर का क्या अर्थ है, सभी बीम / दिशा / क्षण? इस तरह के अनंत सेटों का डिजिटली एन्कोडेड कैसे होगा?

— क्रिस नू

उनकी थीसिस में कई उदाहरण हैं जो वास्तविक सेंसर कैप्चर करते हैं। अंजीर 3.3, 3.5, 3.7, 4.11-बी, आदि देखें

— गोबी

Answer 2

रेन एनजी के बहुत ही अनुमानित पेपर के माध्यम से पढ़ने के बाद यहां मेरा संक्षेप है।

एक पारंपरिक डिजिटल कैमरे में इनकमिंग लाइट को एक प्लेन, सेंसर पर केंद्रित किया जाता है, जो प्रत्येक फोटोन्सिटिव सेल, पिक्सेल पर चमक को मापता है। यह इस अर्थ में एक अंतिम छवि उत्पन्न करता है कि मूल्यों के परिणामस्वरूप रेखापुंज को सुसंगत छवि के रूप में प्लॉट किया जा सकता है।

एक लाइट-फील्ड ( प्लेनोप्टिक ) कैमरा एक ही तरह के सेंसर का उपयोग करता है, लेकिन सेंसर के सामने माइक्रोलेमेंट्स की एक सरणी रखता है। यह इमेजिंग विमान बन जाता है, और सेंसर के बजाय पोस्ट-प्रोसेस्ड इमेज के पिक्सेल रिज़ॉल्यूशन को एक पूरे के रूप में परिभाषित करता है। प्रत्येक माइक्रोलेन्स अलग-अलग दिशाओं के लिए प्रकाश किरणों को पकड़ता है, जो सेंसर पर कोशिकाओं के एक समूह में दर्ज की गई "उप-एपर्चर छवि" का उत्पादन करता है। कागज से एक सहायक आरेख:

पारंपरिक तस्वीर जो बनाई गई है, वह प्रत्येक पिक्सेल के लिए उप-एपर्चर छवियों के सरणी को जोड़कर प्राप्त की जा सकती है। लेकिन मुद्दा यह है कि किरण अनुरेखण संगणना के उपयोग से व्युत्पन्न संभव हो जाते हैं। (लियोनार्डो डी विंसी को ईर्ष्या होगी।) विशेष रूप से क्षेत्र की गहराई में हेरफेर किया जा सकता है, जिससे क्षेत्र के झोंपड़ियों के पारंपरिक एपर्चर / गहराई को कम किया जा सकता है। लेंस में सुधार के रूप में अच्छी तरह से संभव हो सकता है।

कागज यह बताता है कि "कुल" प्रकाश क्षेत्र, और "सभी" प्रकाश की दिशाओं को पकड़ा जा सकता है, जब वास्तव में यह माइक्रोलेन्स की संख्या, प्रत्येक के नीचे सेंसर अचल संपत्ति, आदि की सीमा तक सीमित होगा, जैसे कि कुछ भी। इसके अलावा, यदि इस पर पर्याप्त रिज़ॉल्यूशन फेंका जा सकता है, तो कोई "लगभग सभी" कह सकता है। इसलिए मुझे लगता है कि प्लेनोप्टिक कैमरे पिक्सेल काउंट और रे काउंट का विज्ञापन करेंगे।