Yingsi Qin Aswin C. Sankaranarayanan Matthew O'Toole

초록

렌즈는 단일 평면을 평면 센서에 초점으로 맞추지만, 이 초점 평면 외부에 있는 장면 부분은 초점 외부 상태로 분해된다. 우리가 ‘렌즈’의 심도를 임의로 조절할 수 있게 하여 이 전제를 깨뜨릴 수 있을까? 본 연구는 공간적으로 선택적인 초점 조절이 가능한 계산형 렌즈의 설계 및 구현을 탐구한다. 본 연구에서 제안하는 설계는 로만 렌즈와 위상만 조절 가능한 공간광조절소자(spatial light modulator)를 광학적으로 조합하여 각 픽셀이 서로 다른 깊이에서 초점을 맞출 수 있도록 한다. 기존의 자동 초점 조절 기법을 공간적으로 변화하는 상황에 확장하여, 대비 및 위상차 신호를 이용해 깊이 맵을 반복적으로 추정함으로써 카메라가 장면의 깊이에 따라 점진적으로 심도 영역을 조절할 수 있도록 한다. 광학적으로 전체 장면을 동시에 초점이 맞춰진 이미지로 획득할 수 있다는 점에서, 기존의 기술에 비해 두 가지 핵심적인 측면에서 발전을 이뤘다. 첫째, 장면 전체를 동시에 초점이 맞춰지는 능력이며, 둘째, 가능한 최고의 공간 해상도를 유지할 수 있는 능력이다.