ljusfältsteknik

Ljusfältsteknik är en samling tekniker som syftar till att fånga och analysera ljusfältet, det vill säga information om ljusstrålarnas intensitet och riktning i en scen. Till skillnad från konventionell fotografering registreras ljuset i flera riktningar, vilket gör det möjligt att rekonstruera scenen efter bildtagning och att extrahera djupinformation.

Principen används ofta i plenoptiska kameror där en mikrolinsarray placeras framför bildsensorn. Varje mikrolinsellins fångar ljus från olika vinklar, och hela registret beskriver en fyra-dimensionell ljusfältfunktion L(x,y,u,v), där (x,y) är den rumsliga positionen och (u,v) riktningen hos ljuset. Denna uppbyggnad gör det möjligt att computationally hantera bilddata utifrån både rum och vinkel.

Med ljusfältdata kan man utföra post-tagemning som refokus efter att bilden tagits, samt syntetisera nya vyer och förändra skärparens storlek. Ljusfältteknik möjliggör även beräkning av djupkartor och tredimensionell rekonstruktion av scenen, vilket underlättar visualisering och analys i olika applikationsområden.

Utmaningar och begränsningar inkluderar stora mängder data och krav på lagring och bearbetning, samt ofta kompromisser mellan rumslig upplösning och angular upplösning. Kalibrering av optik och noggrann modellering av sensorers svar är också viktiga för att uppnå tillförlitliga resultat.

Användningsområden finns inom avancerad fotografering, virtuell realitet, medicinsk bildbehandling, industriell inspektion och mikroskopi där man vill analysera eller visualisera en scen i flera dimensioner.