Was ist das LichtFeld?

LichtFeld Definition:
Das LichtFeld (engl. LightField) ist definiert als die Gesamtheit aller Lichtstrahlen, die an jedem Punkt im Raum in alle Richtungen bewegen. Es handelt sich hier im Grunde um 4D-Daten, weil jeder Punkt im dreidimensionalen Raum auch mit einer weiteren Information, der Richtung, ausgestattet ist (=4. Dimension). Das Konzept des LichtFelds wurde in den 1990er-Jahren erarbeitet, um gängige Probleme in Computergrafik und Optik zu lösen.

Wie funktioniert LichtFeld-Fotografie?
Traditionelle Kameras – egal ob analog oder digital – zeichnen nur ein zweidimensionales Abbild einer Situation auf, und verwenden dafür die beiden verfügbaren Dimensionen des Films/Sensors (Länge und Breite, bzw. Pixel entlang der X- und Y-Achsen).
Im Gegensatz dazu haben LichtFeld-Kameras (auch plenoptische Kameras) noch einmal eine Anordnung von Mikrolinsen (engl. microlense array) direkt vor dem Kamerasensor. Ein solches Array besteht aus vielen mikroskopisch kleinen Linsen (im Bereich von 100.000 und mehr) mit winzigen Brennweiten (in der Größenordnung von 0.15 mm), und trennt kurz vor dem Sensor das eintreffende Bild in einzelne Lichtstrahlen auf. Das entstehende Bild ist eine Zusammensetzung aus genau so vielen kleinen Einzelbildern, wie verwendeten Mikrolinsen.
Das Faszinierende daran: Jedes kleine Unterbild unterscheidet sich ein wenig von seinen Nachbarn, weil die eintreffenden Lichtstrahlen je nach der Position der Mikrolinse im Array leicht unterschiedlich abgelenkt wurden.
Als Nächstes kommt hochentwickelte Software ins Spiel, die quer über alle Einzelbilder nach übereinstimmenden Lichtstrahlen sucht. Mit der entstehenden Liste aus (1) übereinstimmenden Lichtstrahlen, (2) deren Position im Mikrolinsen-Array und (3) im Einzelbild kann ein scharfes 3D-Modell der aufgenommenen Situation erstellt werden.
Mithilfe dieses Modells kommen die Möglichkeiten der LichtFeld-Fotografie in greifbare Nähe: Man kann bestimmen, was im Bild scharf oder unscharf sein soll, kann die Schärfentiefe regulieren, alles in Fokus setzen, uoder etwa die Perspektive/Parallaxe ein wenig verändern… Man kann sogar die Parallaxen-Daten dazu verwenden, mit nur einem LichtFeld Objektiv und einer Aufnahme 3D-Bilder zu erstellen.
All diese Möglichkeiten hat man, nachdem das Bild aufgezeichnet hat.

Faszinierend, oder?

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