调焦式光场显示系统的光学建模与人眼响应预测
图像与视频处理
2022-10-12 v1 人机交互
光学
摘要
光场（LF）显示的空间-角度分辨率是提供充足空间图像质量并引发调节反应的关键因素。既往研究已对 LF 显示下的视网膜成像进行建模，并评估调节反应能否被正确诱发。这些模型多基于光线追踪与示意眼模型，存在计算复杂且不能准确表征人眼群体行为的问题。我们提出一种高效的基于波光学的框架，用于建模人眼与通用 LF 显示。借助该模型，我们模拟了由 LF 显示在不同深度渲染的点之视网膜点扩散函数（PSF），以表征视网膜图像质量。此外，通过计算基于 PSF 的光学传递函数视觉斯特尔比（VSOTF），估计了对所渲染 LF 图像的调节反应。我们在仿真中假设了一种具有无限空间分辨率且无光学像差的理想 LF 显示。我们测试了在 0–4 屈光度深度、瞳孔内角度分辨率最高达 4x4 视点下渲染的图像。仿真预测出微小且恒定的调节误差，这与既往研究结论相悖。对渲染视网膜图像光学分辨率的评估表明，在保持高焦点分辨率下，可达成的最大分辨率与渲染图像深度范围之间存在权衡。所提框架可用于评估 LF 显示对真实像差人眼的光学性能上限，或有助于找出渲染高质量 3D 场景所需的优化空间-角度分辨率。
引用
@article{arxiv.2204.00884,
title = {Optical modelling of accommodative light field display system and prediction of human eye responses},
author = {Yuta Miyanishi and Erdem Sahin and Atanas Gotchev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.00884},
year = {2022}
}
备注
24 pages, 12 figures, submitted to Optics Express