Codificación de frente de onda - Wavefront coding
En óptica y procesamiento de señales , la codificación de frente de onda se refiere al uso de un elemento de modulación de fase junto con la deconvolución para extender la profundidad de campo de un sistema de imágenes digitales como una cámara de video.
La codificación de frente de onda se incluye en la amplia categoría de fotografía computacional como técnica para mejorar la profundidad de campo.
Codificación
El frente de onda de una onda de luz que pasa a través del sistema de cámara se modula utilizando elementos ópticos que introducen una longitud de trayectoria óptica que varía espacialmente. Los elementos moduladores deben colocarse en o cerca del plano del tope de apertura o de la pupila de modo que se introduzca la misma modulación para todos los ángulos de campo a través del campo de visión. Esta modulación corresponde a un cambio en el complejo argumento de la función de la pupila de tal dispositivo de formación de imágenes, y puede diseñarse con diferentes objetivos en mente: por ejemplo, ampliar la profundidad de enfoque.
Máscara de fase lineal
La codificación de frente de onda con máscaras de fase lineal funciona mediante la creación de una función de transferencia óptica que codifica la información de distancia.
Máscara de fase cúbica
La codificación de frente de onda con máscaras de fase cúbica trabaja para difuminar la imagen de manera uniforme utilizando una placa de onda de forma cúbica para que la imagen intermedia, la función de transferencia óptica, esté desenfocada en una cantidad constante. El procesamiento de imágenes digitales luego elimina el desenfoque e introduce ruido dependiendo de las características físicas del procesador. El rango dinámico se sacrifica para ampliar la profundidad de campo según el tipo de filtro utilizado. También puede corregir la aberración óptica .
La máscara se desarrolló utilizando la función de ambigüedad y el método de fase estacionaria
Historia
La técnica fue iniciada por el ingeniero de radar Edward Dowski y su asesor de tesis Thomas Cathey en la Universidad de Colorado en los Estados Unidos en la década de 1990. Después de que la universidad mostró poco interés en la investigación, fundaron una empresa para comercializar el método llamado CDM-Optics . La compañía fue adquirida en 2005 por OmniVision Technologies , que ha lanzado chips de cámaras móviles basados en codificación de frente de onda como sensores TrueFocus .
Los sensores TrueFocus pueden simular tecnologías de autoenfoque más antiguas que utilizan telémetros y una profundidad de campo estrecha. De hecho, la tecnología teóricamente permite cualquier número de combinaciones de puntos focales por píxel para obtener efecto. Es la única tecnología que no se limita a EDoF (Extended-Depth-of-Field).
Referencias
enlaces externos
- La codificación de frente de onda encuentra un uso cada vez mayor (Laser Focus World)