計算機による演算を前提に光の記録方法を再構成した，新たなカメラ

　最近，カメラ全体の設計を情報処理の観点から見直すことで，画像からブレやぼけを除去したり，被写界深度を広げることができるカメラの研究が盛んになっています。このように，計算機による演算を前提に光の記録方法を再構成することで，今までのカメラでは不可能だった機能を実現することをコンピュテーショナルフォトグラフィといいます。そのコンセプトは光線の記録による「計算機内での再撮影」と「光の積分」の制御によるブレ・ぼけの除去の2つです。
　デジタルカメラを含む従来のカメラでは，像を形成する主役は光学系で，光学像は出力像にほぼ等しいと考えます。それに対してコンピュテーショナルカメラでは，光学像は中間的な情報で，光学系は光分布の符号化装置であり，復号結果が出力像だと考えます。
　カメラとは，シーンの中の光の分布を記録する装置です。光の分布は，光線が通過する3次元座標（X，Y，Z），光線がその点を通過する方向（θ，φ），通過する光線の波長（λ），光線が通過する時刻（t）の7つの変数で表されます。そして，カメラは入射する光をこれら７変数の一定の範囲について積分しますが，X，Y，Zは1サンプルしか取れず，光線を記録するデバイスとしては不十分です。
　それを解決するのが，複数の位置について光の分布を計測する装置であるカメラアレイです。その用途には自由視点映像生成，立体テレビのためのカメラ，合成開口法によるぼけ生成などがあります。カメラアレイをより小さくしようと，メインレンズと撮像素子の間にマイクロレンズアレイを挟むことで，複数視点からの映像を得ることができるようにしたのがPlenoptic Cameraです。こうした研究は最近注目を浴びていて，例えば東芝では，撮影後でもピントが合うライトフィールドカメラとして，カメラアレイによる複眼タイプとマイクロアレイ内蔵単眼タイプを発表，商品化を目指しています。またドイツのメーカーからは，産業用のライトフィールドカメラが発売されています。

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