Stochastic Light Field Holography

要約

ビジュアル チューリング テストは、ホログラフィック ディスプレイのリアリズムを評価する最終目標です。
これまでの研究は、エテンデュの制限や大きな焦点体積にわたる画質などの課題に対処することに焦点を当ててきましたが、フル 3D ホログラムの視聴体験に対する瞳サンプリングの影響については調査していませんでした。
この研究では、インコヒーレント ライト フィールドとコヒーレント ウィグナー関数光輸送の投影演算子を一致させることを動機とした新しいホログラム生成アルゴリズムを使用して、この問題に取り組みます。
この目的を達成するために、私たちは合成写真を使用してホログラム計算を監視します。合成写真は、最適化中に確率的にサンプリングされた瞳孔状態からライト フィールド リフォーカスを使用してオンザフライでレンダリングされます。
提案された方法は、ビジュアル チューリング テストに合格するために重要な、正しい視差とフォーカス キューを備えたホログラムを生成します。
私たちは、私たちのアプローチが、ライト フィールドおよびフォーカル スタック監視を使用する最先端の CGH アルゴリズムと比べて優れていることを検証します。
私たちの実験は、私たちのアルゴリズムがさまざまな異なる瞳孔状態に対する視聴体験のリアリズムを大幅に向上させることを示しています。

要約(オリジナル)

The Visual Turing Test is the ultimate goal to evaluate the realism of holographic displays. Previous studies have focused on addressing challenges such as limited \’etendue and image quality over a large focal volume, but they have not investigated the effect of pupil sampling on the viewing experience in full 3D holograms. In this work, we tackle this problem with a novel hologram generation algorithm motivated by matching the projection operators of incoherent Light Field and coherent Wigner Function light transport. To this end, we supervise hologram computation using synthesized photographs, which are rendered on-the-fly using Light Field refocusing from stochastically sampled pupil states during optimization. The proposed method produces holograms with correct parallax and focus cues, which are important for passing the Visual Turing Test. We validate that our approach compares favorably to state-of-the-art CGH algorithms that use Light Field and Focal Stack supervision. Our experiments demonstrate that our algorithm significantly improves the realism of the viewing experience for a variety of different pupil states.

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