Cámara de campo de luz


Una cámara de campo de luz , también conocida como cámara plenóptica , es una cámara que captura información sobre el campo de luz que emana de una escena; es decir, la intensidad de la luz en una escena y también la dirección precisa en la que los rayos de luz viajan en el espacio. Esto contrasta con las cámaras convencionales, que solo registran la intensidad de la luz.

Un tipo utiliza una serie de microlentes colocadas frente a un sensor de imagen convencional para detectar la intensidad, el color y la información direccional. Las matrices multicámara son otro tipo. Los hologramas son un tipo de imagen de campo de luz basada en película.

La primera cámara de campo de luz fue propuesta por Gabriel Lippmann en 1908. Él llamó a su concepto " fotografía integral ". Los resultados experimentales de Lippmann incluyeron fotografías integrales crudas realizadas mediante el uso de una hoja de plástico en relieve con una serie regular de microlentes, o mediante la incrustación parcial de pequeñas perlas de vidrio, empaquetadas estrechamente en un patrón aleatorio, en la superficie de la emulsión fotográfica .

En 1992, Adelson y Wang propusieron un diseño que reducía el problema de correspondencia en el emparejamiento estéreo. [1] Para lograr esto, se coloca una serie de microlentes en el plano focal de la lente principal de la cámara. El sensor de imagen se coloca ligeramente detrás de las microlentes. Con estas imágenes, se puede analizar el desplazamiento de las partes de la imagen que no están enfocadas y se puede extraer información de profundidad.

La "cámara plenóptica estándar" es un modelo matemático utilizado por los investigadores para comparar diseños. Por definición, tiene microlentes colocadas a una distancia focal del plano de imagen de un sensor. [2] [3] [4] La investigación ha demostrado que su línea de base máxima se limita al tamaño de la pupila de entrada de la lente principal, que es pequeño en relación con las configuraciones estereoscópicas. [1] [5] Esto implica que la "cámara plenóptica estándar" puede estar diseñada para aplicaciones de corto alcance, ya que exhibe una mayor resolución de profundidad a distancias que pueden predecirse métricamente en función de los parámetros de la cámara. [6]

En 2004, un equipo del Laboratorio de Gráficos por Computadora de la Universidad de Stanford utilizó una cámara de 16 megapíxeles para demostrar que las imágenes se pueden reenfocar después de tomarlas. El sistema usó una matriz de 90.000 microlentes, con una resolución de 90 kilopíxeles. [2]


Cámara de campo de luz de segunda generación Lytro Illum
Parte delantera y trasera de una Lytro , la primera cámara de campo de luz para consumidores, que muestra la lente frontal y la pantalla táctil LCD
Esto demuestra la capacidad de cambiar la distancia focal y la profundidad de campo después de tomar una foto - Enfoque cercano (arriba), Enfoque lejano (medio), Profundidad de campo completa (abajo) - usando el software de cámara de campo de luz Lytro Illum