光場成像核心技術 — 微透鏡陣列排布

微透鏡陣列 (Microlens Array) 的起源

微透鏡陣列（Microlens array，MLA）由一系列孔徑在微米至毫米級的微小透鏡按照一定規律排列而成，最初構想來源於仿生學中的昆蟲複眼結構，比如圖中的蜻蜓的複眼。

1908 年，Lippmann 提出的整合攝影術（Integral Photography）概念，他將一個由許多微小透鏡緊密排列而成的平面陣列置於相機膠片前方，實現對被拍攝物體不同角度的圖像的記錄，進一步實現了三維成像。整合攝影術是最早提出的三維成像技術，為後來的光場成像技術奠定了基礎。

微透鏡排列分布的影響

對於用微透鏡陣列來做的光場相機，微透鏡陣列的數量和排列方式，會直接影響光場的空間空間分辨率。
而每個微透鏡在感光元件（像是 CCD 或 CMOS）上投影的宏像素（Macropixel）大小，則決定了角度解析度，也就是能看出多少不同方向的光線。

宏像素（Macropixel）是一種圖像處理或顯示技術中的概念，用來描述由多個鄰近的小像素（micro-pixels ）組合而成的「大像素」單位。
這個概念可以根據不同的應用場景有略微不同的含義，但本質上是將多個小像素視為一個單一的功能單位進行處理或顯示。

目前，大部分光場相機採用的是圓形的微透鏡相切，或者存在有一定間隙排列而成的平面微透鏡陣列，那麼根據光場相機的成像原理，光線透過每一
個微透鏡單元到達 CCD / CMOS 感測器平面形成的宏像素之間必然出現光線無法照射的「盲區」。感光元件平面「盲點」無法記錄任何光線，簡單來
說，就是這部分區域的像素被浪費了。既然微透鏡陣列是光場相機的核心元件，那它的孔徑形狀和排布方式，自然就會影響整台相機對光場資訊的擷
取效率和品質。