Yingsi Qin Aswin C. Sankaranarayanan Matthew O'Toole

要約

1枚のレンズは、平面状のセンサー上に1つの平面を明確に結像させる。したがって、この平面的焦点面から外れたシーンの領域は、合焦不良（ブレ）の状態で再現される。では、焦点深度を任意に変化できる「レンズ」を可能にすることで、この従来の原則を破ることはできるだろうか？本研究では、空間的に選択的な焦点調整が可能な計算型レンズの設計と実装について検討する。本設計は、ローマンレンズと位相のみを制御する空間光変調器（phase-only spatial light modulator）を組み合わせた光学構成を用い、各画素が異なる深度に焦点を合わせることを可能にしている。従来の自動焦点調整技術を、深度マップをコントラストおよび視差の手がかりを用いて反復的に推定する空間変動型の状況に拡張することで、カメラがシーンの深度に応じて段階的に焦点深度を調整できるようにした。本手法により、光学的に全シーンを同時に合焦した画像を取得でき、従来の研究と比較して2点の重要な進展を達成した。1点目は、シーン全体を同時に合焦させることの実現、2点目は、可能な限り高い空間分解能を維持しつつ合焦を実現できることである。