Линзовый растр как источник искажений в интегральной фотографии

Анализ известных методов записи и воспроизведения объемного изображения позволяет выделить два различных подхода. Первый заключается в формировании стереоскопических изображений, второй обеспечивает создание оптической модели объекта и включает как разновидность группу методов интегральной фотографии.
Использование методов интегральной фотографии для записи и воспроизведения объемных изображений является актуальным вследствие отсутствия недостатков, присущих стереоскопическим методам, и относительной простоты технической реализации. Наличие линзового растра в данном методе является возможным источником появления искажений изображения. Целью настоящей работы являлось установление диапазона параметров линзовой системы для интегральной фотографии, а именно, допустимых значений шага линзового растра при условии отсутствия искажений, вызванных наличием этого растра.
Приведены виды возможных искажений и указаны источники их возникновения. Сформулированы требования к шагу линзового растра, исходя из условий отсутствия ложной информации, отсутствия прерывности изображения по глубине и в поперечном направлении, а также незаметности линзовых элементов матрицы воспроизведения.
Исследования показали, что шаг линзового растра лимитируется четырьмя неравенствами, причем первые три из них ограничивают значение шага снизу, а четвертое – сверху. Произведен анализ совокупности условий, ограничивающих шаг линзовой матрицы. Границы допустимых значений шага зависят от четырех групп параметров, связанных с другими размерами растра, расположением объектов съемки, параметрами воспроизведения и наблюдения. Приведен результат использования методики в виде зависимости допустимого диапазона шага линзового растра от поперечной координаты записываемой точки при фиксированных значениях других параметров.

1. Dufaux, F. Emerging Technologies for 3D Video: Creation, Coding, Transmission and Rendering / F. Dufaux, B. Pesquet-Popescu, M. Cagnazzo. – UK, Chichester : Wiley& Sons, Ltd., 2013. – 518 p.

2. Three-Dimensional Imaging, Visualization, and Display / B. Javidi, F. Okano, J.-Y. Son (Eds.) // Springer Science+Business Media, LLC. – 2009. Mode of access: https://www.springer.com/us/book/9780387793344. – Date

3. of access: 04.09.2016. DOI: 10.1007/978-0-387-79335-1Кондратьев, Н.В. Особенности формирования объемного изображения в цифровом стереоскопическом кинематографе / Н.В. Кондратьев, Н.В. Елхов, Ю.Н. Овечкис, Л.В. Паутова // Мир техники кино. – 2011. – № 2. – С. 4–8.

4. Кондратьев, Н.В. Цифровой синтез многоракурсных стереоскопических изображений для безочковой растровой демонстрации / Н.В. Кондратьев, Н.В. Елхов, Ю.Н. Овечкис, Л.В. Паутова // Мир техники кино. – 2012. – № 2. – С. 21–25.

5. Mishina, X. Calculation of holograms from elemental images captured by integral photography / X. Mishina, M. Okui, F. Okano // Applied Optics. – 2006. – Vol. 45, issue 17. – P. 4026–4036. DOI: 10.1364/AO.45.004026

6. Дудников, Ю.А. Растровые системы для получения объемных изображений / Ю.А. Дудников, Б.К. Рожков. – Л. : Машиностроение, Ленинградское отд., 1986. – 216 с.

7. Способ преобразования инфракрасного изображения объекта в видимое объемное и устройство для его осуществления: патент № 14668 Республики Беларусь / Е.Г. Зайцева, С.А. Саракач // Афiцыйны бюл. / Нац. цэнтр iнтэлектуал. уласнасцi. – 2011. – № 4. – С. 128.

8. Способ селективного нагрева объектов инфракрасным излучением: патент № 19110 Республики Беларусь / Е.Г. Зайцева // Афiцыйны бюл. / Нац. цэнтр iнтэлектуал. уласнасцi. – 2015. – № 2. – С. 103.

9. Чафонова, В.Г. Автоматический контроль и цифровая коррекция масштаба и взаимного поворота изображений стереопары / В.Г. Чафонова, И.В. Газеева, Г.В. Тихомирова // Компьютерная оптика. – 2016. – Т. 40, вып. 1. – С. 112–120. DOI: 10.18287/2412-6179-2016-40-1-112-120

10. Желудев, Д.Е. Количественная оценка величины растровых искажений и геометрической точности воспроизведения деталей оригинала / Д.Е. Желудев // Дизайн. Материалы. Технология. – 2008. – № 2(5). – С. 24–27.