目录
1 .在光场相机内部如何记录光的方向？
2 .光场在2.Lytro illum中如何参数化显示？
3.Lytro illum如何实现重新聚焦？
上一节论述了光场摄像机和光场的参数化显示，本节论述了光场摄像机内部是如何记录光场并实现再聚焦的。
因为博主使用的是Lytro Illum，所以我们以Illum为例。 Illum的功能还很多，到手的儿童靴需要相机手册。 请在网上找找看。
进入正题
首先，Lytro Illum的一些基本信息:Illum的传感器共有4000万像素左右，得到的传感器图像(光场图像)的尺寸为7728*5368，为4148 3904像素； Illum微透镜阵列的个数为541*434个，与各微透镜后面对应的像素数为15*15=225个； illum传感器获得的图像采用拜耳格式，配置为“gbgr”。
博客以三个小问题开头，这也是我刚开始研究Lytro Illum时的疑问：
有了1. 光场相机内部如何记录光线的方向？上一节提到的微透镜结构，光场相机可以实现光的方向和强度的记录。 如下图所示，不同方向的光通过主镜头进入摄像机内部，聚集在微透镜阵列上的不同微透镜上，通过微透镜发散成几束光，分别到达传感器的受光元件。 此处，认为每个微透镜是一个微像素，并且每个(微像素)微透镜之后对应于15*15个元像素)光接收单元)。 这15*15个元像素的总亮度是最终宏像素的亮度。 也就是说，宏像素的亮度是所有相应元像素的积分。 另外一方面，各元像素对应于通过前面微透镜1条光线，在Lytro illum中，能够用15*15个元像素记录通过前面微透镜的不同方向的光线225条，因此，能够用Lytro illum记录的光线条数为N*225
2 .光场在2.Lytro illum中如何参数化显示？ 根据4D光场原理，光场由表示，其中s和t分别表示微透镜(宏像素)阵列的行数和列数。 中，选择。 其中，u、v分别表示各微透镜后面的元像素的行数和列数。 每个宏像素的亮度是所有相应元像素的积分，用以下公式表示：
在光场中，固定s、t，即选定某个微透镜，扫描u、v，则可得到该微透镜下的15*15个元像素图像。 如左图所示； 固定u、v，即选定各微透镜下某一处元像素，扫描s、t，得到主透镜的一张子孔径图像，共计225张子孔径图像。 下图是其中的一张。 使用Matlab工具包时，生成的光场数据存储在5D数组中，多于四维的一维是通道数。 即，为了取得lf(u、v、s、t、c )、单一微透镜下(300，300 )的图像，该语句img=squeeze ) lf ) :3360、300、300、13366
每个微透镜单元后面相同位置的像素都是主透镜相同孔径的投影，这些像素可以构成一个孔径图像。 不同的子孔径图像由不同方向的光线成像，因此视角不同。
3.Lytro illum如何实现重新聚焦？ 重聚焦是指将收集到的光场重新投影到新的像平面上进行积分。 以二维为例，l(u，s )为收集到的光场，u和s分别表示主透镜开口所在的平面和微透镜阵列所在的平面，两个平面之间的距离为l。 选择新聚焦平面s’，距离u平面的距离设为l’，并且l’=* l。 在s’平面上形成的像等于u-s’之间的光场的积分，即：
对于同样的光，应该有以下情况。
另外，可以根据光线与各平面交点坐标得到以下关系；
令，转换后得到：
将其代入上式，得到：
展开到四维情况后，可以得到以下重聚焦公式。
由式可知，再聚焦是针对光场在位置维度进行平移后在方向维度进行积分的过程。
光场相机的理论研究大致是这样的。 想更深入研究的人请阅读关于光场相机的论文。 其实看看我上一篇文章列举的就可以了。
下一节主要介绍如何使用matlab光场工具包对Lytro Illum拍摄的光场文件进行解码和一些处理，以展示重新聚焦的效果。 今天到此为止。
转载： https://www.cn blogs.com/riddick/p/6731130.html