如何評價日立開發的「不需要鏡頭」的厚 0.5mm 數碼相機？

12-06

報道如下：
厚さ０．５ミリのデジカメ実現へレンズ使わない技術を開発 | NHKニュース

阿貝成像原理表示，透鏡本質上是對光場做了個二維傅里葉變換，變成頻譜面上的光強分布（頻率域上的信息），然後頻譜面上的光源發出的光再進行干涉，得到了像平面的成像。（所以有：為什麼望遠鏡都是圓的，而不是其他形狀的？ - 劉博洋的回答 - 知乎）

然後看這個相機的原理示意圖：

在一個感光器件上貼了一片從中心到邊緣間距逐漸變窄的同心圓環，然後讀取感光器件得到的信號。

這個同心圓環不就是平行光去掉若干高頻信號之後的二維傅里葉變換圖樣（菲涅耳波帶片）么……所以看起來，是通過這個菲涅爾波帶片，somehow對光場進行了一次頻率域上的採樣，在感光器件上記錄下來由同心圓環幾何參數決定的某個頻率範圍上的光場信息，然後再通過二維傅里葉變換對這個頻率域信息進行還原，就可以計算出產生這個光場的光源的圖像。

至於這個玩意是如何利用與另一個菲涅爾波帶片發生干涉產生摩爾紋來獲得光場頻率域信息的……sorry學渣一時有點懵逼。召喚個學霸來吧。

有個玩意叫zone plate。

除了用透鏡折射，用zone plate也可以通過衍射來聚焦光線。有的X-ray顯微就是同個這玩意聚焦的。

至於是怎麼聚焦的我就不解釋了，思路如下。

Zone plate - Wikipedia
http://zoneplate.lbl.gov/theory

和透鏡一樣，zone plate也是進行傅里葉變換，並且由於是二維的，所以可以平放在CCD上直接讀取近似的頻率空間信息。
然後用離散傅里葉變換算一下就好了。

當然，上面的題目里也提示了，這貨有多個焦點。

焦距f = r_n^2/nλ，和圈數直接相關。
這是個缺點也是優點。缺點就是直接採到的數據會模糊，優點就是可以同時採集多個距離的信息。如果可以把這些信息分離，那就可以輕鬆實現一定範圍內非線性變焦。貌似用兩個zone plate疊加就可以實現類似效果。
至於怎麼推倒foci degenerate，可以參考以下鏈接：
Zone Plate | Physics Assignment
增加一個（x+x_0）的方程就好了。

難道是利用分析角譜的方式，用那同心圓環當頻率漸變的摩爾條紋，不同頻率的光信號會受到不同頻率摩爾條紋的調製，於是採集到光頻信息？

找到一篇哈弗大學12年的 paper。可能相關 https://www.seas.harvard.edu/news/2012/08/flat-lens-offers-perfect-image

iPhone背後的激凸有救了。

第一片過完以後在sensor上獲得光分布信息(衍射後的干涉)，第二片相同的pattern，然後再干涉(差分)，獲得光線的入射角度(兩點決定一個線段)，不同波長的光的折射率(艾里斑)不一樣，再傅里葉變換還原二維空間頻率圖像。
不同的pattern(第二片，虛擬的)可以完成後變焦操作。
非光學專業，不畫圖了，純屬個人理解，歡迎指正。

這個東西如果可行，會顛覆傳統搭配鏡頭的相機很多部分，之於這款產品的尺寸，量產性，尤其是性能跟當前傳統的相機，會差的很遠，權當新技術對待好了，2年後再看第二代，第三代。

預個言啊，這東西成型後可能會被用到手機上——和屏幕整合在一起，把屏幕變成前置攝像頭。嗯。

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再強調一下，預言，基於多年前看到的蘋果的一個專利，歡迎討論。

好奇點開，這不就菲涅爾透鏡么？亞克力材質的大量應用在光伏產品上，玻璃的一般用於燈具，pvc的用做低端放大鏡，如果要用於光學成像，如果是熱壓工藝小氣泡不好解決，磨具的精度，尤其是夾角的精度以及表面光潔度都會是大問題，如果是冷加工，光面無任何問題，問題是齒面咋做呀，夾具磨具咋做呀，精度咋控制呀，個人判斷未來一段時間內無法普及。

這不就是菲涅爾透鏡么？我一直以為這種技術早就普及了，考慮到現在的手機的厚度。
看了一下應該是光柵之類的

攝影師可能不太喜歡吧。
愛自拍的妹子可能也不喜歡

我們這邊超市都有，當放大鏡用，讓老年人看清楚

菲涅爾鏡啊，用衍射實現透鏡的匯聚功能。優點很薄，缺點是嚴重的色差，很嚴重。有些菲涅爾鏡是在透鏡上加工的，保證色差不大的情況下，可以減小鏡頭厚度。圖中那種那麼薄的，應該就是普通的菲涅爾鏡，色差會很嚴重，只能後期對不同通道做數字矯正了。
還有種可能，mask coded cam，詳見rice大學ashok組的flatcam，那個也不需要鏡頭，但成像質量很差，應該做不出產品。