Интегральная визуализация — это метод трехмерной визуализации, который захватывает и воспроизводит световое поле с помощью двумерного массива микролинз (или линзлеток ), иногда называемого линзой «мушиного глаза», обычно без помощи более крупного общего объектива или зрительной линзы. . В режиме захвата, в котором пленка или детектор соединены с матрицей микролинз, каждая микролинза позволяет получить изображение объекта, как видно с точки зрения местоположения этой линзы. В режиме воспроизведения, в котором объект или массив источников соединены с массивом микролинз, каждая микролинза позволяет каждому наблюдающему глазу видеть только область соответствующего микроизображения, содержащую ту часть объекта, которая была бы видна через это пространство из расположение этого глаза. Оптическую геометрию, возможно, можно будет легче визуализировать, заменив микролинзы точечными отверстиями, как это фактически было сделано для некоторых демонстраций и специальных приложений.
Результатом является визуальное воспроизведение со всеми важными признаками глубины , включая параллакс во всех направлениях, перспективу, которая меняется в зависимости от положения и расстояния наблюдателя, и, если линзы достаточно малы и изображения достаточного качества, сигнал аккомодации . — регулировка фокуса глаз, необходимая для четкого видения объектов на разных расстояниях. В отличие от вокселей в настоящем объемном дисплее , точки изображения, воспринимаемые через массив микролинз, являются виртуальными и имеют только субъективное местоположение в пространстве, что позволяет отображать сцену бесконечной глубины, не прибегая к помощи вспомогательной большой увеличительной линзы или зеркала.
Интегральная визуализация была частично вдохновлена автостереограммами барьерной сетки и, в свою очередь, частично вдохновлена лентикулярной печатью .
Изобретатель Габриэль Липпманн назвал эту технику «photographie intégrale» (по-французски). Обычно его переводят буквально как «интегральная фотография», предполагающая объединение целого изображения из частей множества мелких. Однако более обычное значение французского слова «intégrale» — «полный» или «полный», так что «полная фотография» является еще одним допустимым переводом, возможно, намеренно двусмысленного названия Липпмана.
2 марта 1908 года французский физик Габриэль Липпман , лауреат Нобелевской премии , представил свою идею «интегральной фотографии», основанной на глазах насекомых. Вероятно, его также вдохновили автостереограммы барьерной сетки Фредерика Айвза и Эжена Эстанава, представлявшие Эстанав на нескольких презентациях работ Эстанава во Французской академии наук. Липпманн предложил использовать экран из крошечных линз. Сферические сегменты следует спрессовать в своеобразную пленку с фотоэмульсией на другой стороне. Экран будет помещен в светонепроницаемый держатель и на штатив для устойчивости. При экспонировании каждая крошечная линза будет функционировать как камера и снимать окружающую обстановку под несколько иным углом, чем соседние линзы. При проявлении и освещении сзади линзы должны проецировать в пространство изображение записываемого объекта в натуральную величину. В марте 1908 года он еще не мог представить конкретные результаты, но к концу 1908 года он утверждал, что экспонировал несколько интегральных фотопластинок и увидел «полученное единое полноразмерное изображение». Однако этот метод оставался экспериментальным, поскольку ни один материал или технология не обеспечивали желаемого оптического качества. Сообщается, что на момент своей смерти в 1921 году у Липпмана была система всего с двенадцатью линзами. [1]
Эжен Эстанав провел дальнейшие эксперименты с техникой Липпмана. В 1925 году он выставил целостную фотографию и опубликовал о своих открытиях в журнале La Nature . В 1930 году у него было 432 линзы на пластине размером 6,5 х 9 см с видимыми результатами, но затем он отказался от двояковыпуклого экрана и продолжил свои эксперименты с интегральной фотографией с точечными отверстиями. [1]