¿Es "Light Field" un concepto útil en matemáticas o física, o solo en marketing?

La empresa lytro.com tiene una Illum y una Immerge [Cámara de campo de luz] que presumiblemente fotografía campos de luz .

Si entiendo correctamente, el término campo de luz se refiere a un concepto 5D: en cada punto del espacio 3D hay rayos de luz desde todas las direcciones. Esas direcciones usan 2 dimensiones más (p. ej. ( θ , ϕ ) ) y 2 + 3 = 5 . Esto podría llamarse la función plenoptic 5D . Creo que en cada punto de este espacio 5D tienes algún tipo de información de intensidad espectral. Podrían ser valores RGB o un espectro completo, y tendrían unidades de (por ejemplo) potencia por unidad de área, por unidad de ángulo sólido, por unidad de longitud de onda.

¿Es esto solo un nombre para una cosa, o hay cosas matemáticas reales y sustanciales que puede hacer con un campo de luz? Por ejemplo, si conozco los campos eléctrico y magnético en un volumen, supongo que podría calcular el campo de luz resultante de forma sencilla. Pero, ¿qué puedo HACER realmente con un campo de luz además de comercializarlo?

Preguntas y respuestas relacionadas , y un artículo popular al azar que repite el término campo de luz una y otra vez.

Respuestas (1)

La respuesta corta es esta: sí, el campo de luz es útil en óptica geométrica, donde se puede simular la luz como si fuera un conjunto de partículas clásicas que se mueven en línea recta con posiciones y momentos definidos. Esto está mal, ya que la luz es excitaciones en un campo, pero funciona como una aproximación. Esta es la idea detrás del marco utilizado en astronomía llamado transferencia radiativa y óptica de trazado de rayos en gráficos por computadora.

Por lo tanto, una densidad de número de espacio de fase de fotones se puede escribir como ρ ( X , pag ) , una densidad sobre el espacio real, que es 3D, y un espacio de momento, que también es 3D. La magnitud de pag es la dirección del "espectro", y la dirección de pag es la dirección en la que viaja la luz. Esto está relacionado con la radiación espectral, I v , por:

I v ( X , θ , ϕ , v ) = h C pag 3 ρ ( X , pag ) = h 4 v 3 C 2 ρ ( X , pag ) ,
dónde pag = [ pecado ⁡ θ porque ⁡ ϕ ,   pecado ⁡ θ pecado ⁡ ϕ ,   porque ⁡ θ ] × h v / C .

En cuanto a para qué sirve en una cámara, la respuesta es: depende. Está participando en una compensación en la que se sacrifica la resolución espacial en el chip para mejorar la resolución de otras formas. Por ejemplo, los espectrógrafos de campo integral utilizan la resolución espacial perdida para codificar información espectral. En el caso de las cámaras de campo de luz, lo usan para codificar la dirección de viaje de la luz. Aproximadamente, esto es equivalente a tomar muchas imágenes diferentes en diferentes enfoques al mismo tiempo, por lo que puede hacer divertidos trucos de profundidad de campo con Photoshop combinándolos o simplemente seleccionando el que tiene el enfoque deseado.

¡Guau, esta es una respuesta increíblemente concisa, densa y lúcida a la vez! Gracias por señalar que en realidad es completamente físico y, de hecho, una técnica extremadamente útil. No lo reconocí, pero sí, cambiar RGB por impulso (frecuencia aceptable) lo convierte en un espacio de fase simple y antiguo.
¿Es "Light Field" un concepto útil en matemáticas o física, o solo en marketing?
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