Интегральное изображение — это метод трехмерной визуализации, который захватывает и воспроизводит световое поле с помощью двумерного массива микролинз (или линзлетов ), иногда называемого линзой типа «глаз мухи», обычно без помощи более крупного общего объектива или линзы наблюдения. В режиме захвата, в котором пленка или детектор соединены с массивом микролинз, каждая микролинза позволяет получить изображение объекта, как он виден с точки зрения местоположения этой линзы. В режиме воспроизведения, в котором массив объекта или источника соединен с массивом микролинз, каждая микролинза позволяет каждому наблюдающему глазу видеть только область связанного микроизображения, содержащую часть объекта, которая была бы видна через это пространство с местоположения этого глаза. Оптическую геометрию, возможно, можно визуализировать проще, заменив микролинзы точечными отверстиями, как это фактически делалось для некоторых демонстраций и специальных приложений.
Дисплей, использующий интегральное изображение, является разновидностью дисплея светового поля .
Результатом является визуальное воспроизведение, полное со всеми существенными признаками глубины , включая параллакс во всех направлениях, перспективу, которая меняется в зависимости от положения и расстояния наблюдателя, и, если линзы достаточно малы, а изображения достаточного качества, признак аккомодации — корректировки фокуса глаза, необходимые для четкого видения объектов на разных расстояниях. В отличие от вокселей в истинном объемном отображении , точки изображения, воспринимаемые через решетку микролинз, являются виртуальными и имеют только субъективное местоположение в пространстве, что позволяет отображать сцену бесконечной глубины, не прибегая к вспомогательной большой увеличительной линзе или зеркалу.
Интегральная визуализация была частично вдохновлена автостереограммами с барьерной сеткой и, в свою очередь, частично вдохновлена лентикулярной печатью .
Изобретатель Габриэль Липпман назвал технику "photographie intégrale" (по-французски). Обычно ее буквально переводят как "интегральная фотография", что предполагает объединение целого изображения из частей многих маленьких. Однако более привычное значение французского слова "intégrale" - "полный" или "несокращенный", так что "полная фотография" - это еще один допустимый перевод, возможно, намеренно двусмысленного названия Липпмана.
2 марта 1908 года французский физик, лауреат Нобелевской премии Габриэль Липпман представил свои идеи для «Photographie intégrale», основанной на глазах насекомых. Вероятно, он также был вдохновлен автостереограммами барьерной сетки Фредерика Айвза и Эжена Эстанаве, представлявших Эстанаве на нескольких презентациях работ Эстанаве во Французской академии наук. Липпман предложил использовать экран из крошечных линз. Сферические сегменты должны быть вдавлены в своего рода пленку с фотографической эмульсией на другой стороне. Экран должен был быть помещен в светонепроницаемый держатель и на штатив для устойчивости. При экспонировании каждая крошечная линза будет функционировать как камера и записывать окружающую среду под немного другим углом, чем соседние линзы. При проявлении и освещении сзади линзы должны проецировать изображение в натуральную величину записанного объекта в пространстве. Он еще не мог представить конкретные результаты в марте 1908 года, но к концу 1908 года он заявил, что экспонировал несколько фотопластинок Integral и видел «полученное единое полноразмерное изображение». Однако эта техника оставалась экспериментальной, поскольку ни один материал или техника не обеспечивали желаемого оптического качества. На момент своей смерти в 1921 году Липпман, как сообщается, имел систему всего с двенадцатью линзами. [1]
Эжен Эстанав провел дальнейшие эксперименты с техникой Липпмана. Он выставил интегральную фотографию в 1925 году и опубликовал о своих открытиях в La Nature . В 1930 году у него было 432 линзы на пластине 6,5 x 9 см с видимыми результатами, но затем он отказался от двояковыпуклого экрана и продолжил свои эксперименты с интегральной фотографией с помощью точечных отверстий. [1]
Луи Люмьер работал над интегральной фотографией и переписывался с Липпманом по поводу этой техники. Люмьер запатентовал систему через несколько лет после смерти Липпмана, но, похоже, никогда не производил линзовидные экраны. [1]