ライトフィールドの最新研究動向とカメラ、ディスプレイへの応用技術

ライトフィールドは、光を電磁場などの物理的な場と同様に捉える考え方であり、かつ、光を記述する関数でもある。一般には、ライトフィールドは、2次元の位置と、2次元の方向の4次元の情報で表さられ、様々な処理や解析を行う。1996年にコンピュータグラフィックス分野で本格的に研究が始まったライトフィールドは、当初は、複数枚の画像から新しい画像を生成するイメージベースドレンダリングの一手法という位置付けであった。しかしながら、現在は、多くの研究によりコンピュータグラフィックスやコンピュータビジョン、画像処理だけでなく、光学設計、ディスプレイ、カメラ、他分野でも有用であることがわかってきた。ライトフィールドは理論的な解析も進んできており、今まで以上に幅広い領域に応用が広がりつつある。近い将来、関連分野では必須の知識・技術となると予想される。一方で、ライトフィールドの日本語での解説は少なく、国内では十分な認知がされているとは言いがたい状況である。 　そこで、本セミナーでは、ライトフィールドの基本的な考え方から、記法、理論的背景、解析方法について説明し、続いて、ライトフィールドの主な応用先であるカメラとディスプレイを中心に、最新の研究開発動向も交えながら解説を行う。

1. ライトフィールドの基礎
   1. ライトフィールドとは何か
   2. ライトフィールドの背景・歴史
   3. ライトフィールドの理論的基礎・特性
2. ライトフィールドの理論
   1. 光線空間
   2. ライトフィールドの定式化
   3. ライトフィールドの座標系・表現
   4. ライトフィールドのサンプリング理論
   5. ライトフィールドの処理
   6. 自由視点画像生成
   7. ライトフィールドの評価手法
3. ライトフィールドカメラ
   1. ライトフィールドカメラの原理
      1. プレノプティックカメラ
      2. フォーカスドプレノプティックカメラ
      3. カメラアレイ
   2. ライトフィールドカメラの実装例
      1. カメラアレイ
      2. レンズアレイカメラ
   3. ライトフィールドカメラの研究動向
      1. VR応用
      2. 自由視点画像生成
4. ライトフィールドディスプレイ
   1. ライトフィールドディスプレイの原理
      1. 標本化方式ディスプレイ
      2. 積層方式 (テンソル) ディスプレイ
   2. ライトフィールドディスプレイの実装例
      1. バリア方式
      2. レンズアレイ方式
      3. 複数パネル方式
   3. ライトフィールドディスプレイの製品化動向
      1. ライトフィールド関連ベンチャー企業紹介
      2. 製品技術解説
   4. ライトフィールドディスプレイの応用
      1. 裸眼3D (立体) ディスプレイ
      2. ピント調節機能付きライトフィールドディスプレイ
      3. ヘッドマウントディスプレイへの応用
      4. メガネ型ディスプレイへの応用
      5. ヘッドアップディスプレイへの応用
      6. その他
5. ライトフィールドの可能性と今後
• 質疑応答