隨著AI技術的發展，讓計算成像這個名詞也逐漸進入到人們的視野之中，而光場相機在計算成像中扮演著不可忽視的角色。

我們知道，光是一種電磁場，具有振幅、相位、波長等多種屬性。傳統的光學成像是通過成像晶片來記錄到達探測器的強度資訊，而目標的其他資訊缺失。這就在後續三維重建，模式識別等多個應用領域造成了極大地不便。

而光場相機由於其獨特的構造，如上圖所示，傳統成像方式不同，將微透鏡陣列放置於主鏡頭像面處 ，將探測器放置於微透鏡之後 記錄來自不同方向的光。其中單個微透鏡接收來自主鏡頭的所有方向的光，在探測器上其所覆蓋的區域稱為一個巨集畫素。如下圖所示：

每個巨集畫素下包含多個像元，將主孔徑分為相同數量的子孔徑，巨集畫素下每個像元都表示主孔徑下的一個子孔徑，每個子孔徑代表光線傳輸的一個方向，一個巨集畫素下的所有像元相當於記錄了所有子孔徑的光，對應記錄了不同的方向資訊。

而對於單個子孔徑而言，當一束光穿過一個子孔徑後，會在各個微透鏡下的巨集畫素的相同位置處，具體如下圖所示：

子孔徑相當於減小主鏡頭光圈，可以獲得更大的景深，但此時信噪比也會降低。結構設計中每一個巨集畫素與一個微透鏡的大小近似相等，由上圖可知，一個巨集畫素下的像元個數決定主透鏡所分的子孔徑塊數，而子孔徑塊數決定可以分辨光場的方向數。因此一個巨集畫素下的像元個數決定方向解析度，而微透鏡的個數決定空間解析度。這樣，通過微透鏡下的巨集畫素，一方面記錄了光線的二維方向資訊，另一方面也記錄了光線的二維空間分佈，完成了四維資訊獲取，與傳統相機僅記錄空間分佈資訊相比，增加了光線的資訊維度。