plenóptico

Una cámara o sensor plenóptico captura el campo de luz completo en una escena, lo que significa que registra no solo la intensidad y el color de la luz en cada píxel, sino también la dirección desde la que llega esa luz. Esto difiere de una cámara convencional, que integra todos los rayos de luz que inciden en un punto dado del sensor en un solo valor. El nombre proviene del griego plenum (completo) y optic (luz).

El término tiene su origen en el trabajo del físico Donald Gershun en la década de 1930, quien lo utilizó para describir una descripción exhaustiva de la luz en el espacio tridimensional. En la imagen práctica, una cámara plenóptica utiliza una matriz de lentes diminutas (una matriz de microlentes) colocada sobre el sensor de imagen. Cada microlente enfoca la luz en una pequeña región de píxeles debajo de ella, capturando eficazmente información angular sobre los rayos de luz entrantes.

Las aplicaciones principales residen en la imagen computacional y la flexibilidad de posprocesamiento. Debido a que se registran datos direccionales, una imagen plenóptica permite reenfoque después de la captura, cambiando el plano de enfoque sin tomar otra fotografía. También permite el cambio de perspectiva, la estimación de profundidad y la reconstrucción 3D a partir de una sola exposición. Existen cámaras plenópticas de grado profesional y de investigación, aunque siguen siendo costosas y requieren importantes recursos computacionales para procesar los datos brutos.

La contrapartida es la resolución espacial y angular. La matriz de microlentes divide el sensor en regiones, reduciendo el recuento efectivo de píxeles para el detalle espacial. Un sensor con 100 millones de píxeles brutos podría producir solo de 10 a 20 millones de muestras direccionales. El procesamiento de datos plenópticos brutos también exige una potencia informática significativa, y los archivos resultantes son grandes. Estas limitaciones mantienen la imagen plenóptica confinada a dominios especializados: metrología científica, investigación de pantallas volumétricas y visión artificial avanzada.

Los términos relacionados incluyen campo de luz, que es sinónimo en la mayoría de los contextos, e imagen integral, una técnica más antigua que logra resultados similares a través de diferentes arreglos ópticos. El enfoque plenóptico se encuentra en la intersección de la ingeniería óptica y la fotografía computacional, requiriendo experiencia tanto en el diseño de hardware como en el posprocesamiento de software.