光场相机打破传统摄影“一次成像定焦”的局限，其核心竞争力源于被称为“心脏”的光场捕获与重构技术。这一技术体系通过创新光学设计与算法协同，实现对光线“位置+方向”的全维度记录，让后期重新聚焦、调整景深成为可能，重构了影像采集与处理的逻辑。
光场捕获技术是核心中的核心，其关键在于微透镜阵列的创新应用。传统相机通过单一主镜头将光线聚焦于传感器，仅记录光的强度与颜色；而光场相机在主镜头与图像传感器之间嵌入由数万颗微透镜组成的阵列，每颗微透镜对应传感器上的一组像素。当光线经主镜头入射后，微透镜会将不同方向的光线分流至对应像素点，使传感器同时记录光线的空间坐标（x,y）与方向信息（u,v），形成包含四维光场信息的原始数据，这一过程如同为每束光线“打上坐标标签”。
微透镜的设计精度直接决定光场捕获质量。主流光场相机采用六边形排列的微透镜，相较于方形排列，其光线利用率提升20%以上，有效减少成像盲区。微透镜的焦距与孔径需与主镜头精准匹配，例如针对人像拍摄的机型，微透镜焦距通常设定为100-200μm，确保在捕捉面部细节时，既能保留环境光信息，又不会因光线串扰导致画质模糊。部分机型还采用可变焦微透镜阵列，通过电压调节微透镜曲率，适配不同场景的光场采集需求。
光场重构算法是实现“后期调整”的技术灵魂。原始光场数据需通过算法解码，才能生成可编辑的影像。算法核心采用“光线重投影”原理，基于微透镜记录的四维信息，计算不同聚焦平面的光线分布，通过加权叠加生成对应焦平面的清晰图像。例如后期将焦点从前景切换至背景时，算法会筛选出指向背景区域的光线数据，重新组合为清晰的背景影像，这一过程仅需0.5秒即可完成，得益于GPU加速的并行计算架构。
深度估计技术是光场重构的重要支撑。算法通过分析同一微透镜下不同像素点的光线差异，计算出场景中各物体的深度信息，构建三维深度图。结合深度学习模型，现代光场相机的深度估计误差可控制在1%以内，不仅能精准调整景深，还能实现立体成像与三维建模。例如在文物拍摄中，可通过一次拍摄生成多视角清晰影像，为文物数字化提供高效解决方案。
光场相机的“心脏”技术并非孤立存在，微透镜阵列的光学创新与光场重构的算法突破形成协同效应，既保留了传统摄影的便捷性，又赋予影像后期处理的灵活性。随着微纳制造技术的进步与AI算法的优化，光场相机正从专业领域走向消费市场，在手机摄影、虚拟现实等领域展现出巨大潜力，推动影像技术进入“光场智能时代”。
