Кодирование волнового фронта
В оптике и обработке сигналов волновое кодирование относится к использованию фазового модулирующего элемента в сочетании с деконволюцией для увеличения глубины резкости цифровой системы формирования изображений, такой как видеокамера.
Кодирование волнового фронта относится к широкой категории вычислительной фотографии как метод увеличения глубины резкости.
Кодирование
Волновой фронт световой волны, проходящей через систему камеры, модулируется с помощью оптических элементов, которые вводят пространственно изменяющуюся оптическую длину пути. Модулирующие элементы должны быть размещены в плоскости диафрагмы или зрачка или вблизи нее, так что одна и та же модуляция вводится для всех углов поля зрения по всему полю зрения. Эта модуляция соответствует изменению комплексного аргумента функции зрачка такого устройства формирования изображения, и она может быть спроектирована с различными целями: например, для увеличения глубины фокуса.
Линейная фазовая маска
Кодирование волнового фронта с линейными фазовыми масками работает путем создания оптической передаточной функции, которая кодирует информацию о расстоянии. [1]
Кубическая фазовая маска
Кодирование волнового фронта с кубическими фазовыми масками работает для равномерного размывания изображения с использованием кубической волновой пластины , так что промежуточное изображение, оптическая передаточная функция, находится вне фокуса на постоянную величину. Затем цифровая обработка изображений удаляет размытость и вносит шум в зависимости от физических характеристик процессора. Динамический диапазон приносится в жертву для расширения глубины резкости в зависимости от типа используемого фильтра. Он также может исправить оптическую аберрацию . [2]
Маска была разработана с использованием функции неоднозначности и метода стационарной фазы.
История
Эта технология была впервые применена инженером- радиолокатором Эдвардом Доуски и его научным руководителем Томасом Кэти в Университете Колорадо в США в 1990-х годах. Университет подал патент на изобретение. [3] Кэти, Доуски и Мерк Меркьюр основали компанию по коммерциализации метода под названием CDM-Optics и лицензировали изобретение у Университета. В 2005 году компания была приобретена OmniVision Technologies , которая выпустила чипы мобильных камер на основе волнового фронта кодирования в качестве датчиков TrueFocus.
Датчики TrueFocus способны имитировать старые технологии автофокусировки, которые используют дальномеры и узкую глубину резкости. [4] Фактически, эта технология теоретически допускает любое количество комбинаций точек фокусировки на пиксель для эффекта. Это единственная технология, не ограниченная EDoF (Extended-Depth-of-Field).
Ссылки
- ^ Патент США 7218448 - Оптические системы с увеличенной глубиной резкости
- ^ Расширенная глубина резкости за счет кодирования волнового фронта
- ^ "Оптические системы с увеличенной глубиной резкости".
- ^ Многоматричный датчик глубины резкости изображения
Внешние ссылки
- Кодирование волнового фронта находит все большее применение (Laser Focus World)
