从理论到实践 全光场摄影初级产品

·从理论到实践 全光场摄影初级产品

    上一页我们看到了全光场摄影物理操作层面的介绍与理论，那么接下来如何将全光场记录的元信息中剥离出来，并生成我们常见的二维影像？说到这，我们就要提一下lytro公司的CEO Ren ng博士在斯坦佛的一篇介绍傅立叶切片摄影技术方面的论文了。

 
全光场相机理论原理示意图

傅立叶切片摄影比喻说明

　　傅立叶同志的切片计算公式给我们描述的，就好象是一个切奶酪的过程。当我们记录下全部光场信息后，原始信 息中会包含大量的光信号。外表看上去就像是一个整体的奶酪，不过随着切开奶酪的不同层面（奶酪里通常会有气泡），则又会呈现出不同层面的表现。因此当我们 将原本立体的奶酪切成片状后，每一片的奶酪形态各具特点的表现出来。而全光场相机就是应用傅立叶切片理论基础，将拍摄者需要的那一片“奶酪”从整体的信息 中抽出。

傅立叶切片摄影理论效果图

　　在Ren ng博士有关傅立叶切片摄影的论文中，他为我们展现了一幅具备全光场信息的照片，就像上图为我们展现的这样。以往单个像素点指用来记录一个方向的光线，并最终形成一幅2D的照片。以目前4D成像技术来看，如果在像素点没有增加的情况下，记录光线方向信息一定是会挤占像素点的，因此这也注定了全光场相机十一损失分辨率来实现的。

傅立叶切片摄影理论效果图

傅立叶切片摄影理论效果图

傅立叶切片摄影理论效果图

　　当然，也仅仅是光场摄影理论应用中，目前刚刚与大众见面的一个技术。其实光场技术的应用不止能拍摄重新对焦的照片，其他应用也有颠覆传统摄影的潜力：比如多视角照片，合成光圈镜头（用多个镜头模拟超大光圈），3D显示，去除镜头眩光等等。多年以来，计算机性能的高速发展让我们可以在盒子里对数据进行越来越先进的处理，但一旦跳出计算机盒子外，人机界面和数字化现实世界的技术进展相比之下要慢得多。光场技术的实际应用如果能顺利推广，摄影的世界将面临类似从胶片到数码的又一次跨越。当然甘蔗没有两头甜，这是以损失传感器的分辨率为代价实现的。这种损失完全可以理解：传感器没有变，能捕捉的信息就是这么多，增加了光线的方向性信息，自然要在分辨率上找回来。目前来看，这一技术还没有完全走出实验室。不过相信随着这一技术的逐步走向成熟，也许在不久的将来我们就可以看到该技术的实际应用了。