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光場相機(jī)與傳統(tǒng)成像不同，光場成像需要利用二維的探測器像面同時記錄光場的四維信息，即二維位置分布和二維傳輸方向。為了實現(xiàn)四維信息向二維平面的轉(zhuǎn)換，必須對四維光場進(jìn)行重采樣和分布。
我們所處的世界，其實就是一個充滿光的世界，光線是這個最普通，最常見，最神奇的東西，無處不在，卻又摸不著，物理學(xué)告訴我們，光是一種電磁波，而電磁波有電磁場，所以光，其實也有光場。光場（LightField）是空間中光線集合的完備表示，采集并顯示光場就能在視覺上重現(xiàn)真實世界。全光函數(shù)（PlenopticFunction）包含7個維度，是表示光場的數(shù)學(xué)模型。
所謂光場，就是光線強(qiáng)度、位置和方向等信息的總集，傳統(tǒng)相機(jī)的傳感器與鏡頭共建了一個單一的二維平面，換句話說就是只有單個像素只記錄一個位置、一個方向和一個強(qiáng)度的信息，一次成型，完成后就無法更改了。而光場相機(jī)的目的則是盡量周全地記錄多個位置分布、多個空間方向甚至不同強(qiáng)度的信息，然后通過數(shù)字調(diào)焦的形式進(jìn)行還原，也就是從二維轉(zhuǎn)換為四維的過程。
由于技術(shù)的進(jìn)步和捕獲光場的研究進(jìn)展到現(xiàn)在多光學(xué)相機(jī)的商業(yè)化，甚至可以集成在手機(jī)中的微型尺寸。隨著該領(lǐng)域的出現(xiàn)，應(yīng)用的數(shù)量擴(kuò)展到顯微鏡和計算機(jī)視覺等領(lǐng)域。即使是降維后的光場，也很容易看到光場中包含的數(shù)據(jù)量大大超過了傳統(tǒng)的二維圖像。因此，捕獲光場需要仔細(xì)選擇的成像設(shè)備，以及能夠傳輸和存儲大量相關(guān)數(shù)據(jù)的硬件。
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