Sistemas de imagem projetados de ponta a ponta (E2E) integram designs ópticos codificados com algoritmos de decodificação para melhorar a fidelidade da imagem para diversas tarefas visuais. No entanto, os designs E2E existentes enfrentam desafios significativos para manter alta fidelidade de imagem em largas áreas de visão, devido à alta complexidade computacional, bem como dificuldades em modelar a propagação de ondas fora do eixo, levando em conta aberrações fora do eixo. Em particular, a abordagem comum de colocar o elemento de codificação no plano de abertura ou de pupila resulta apenas em um controle global do frente de onda. Para superar essas limitações, este trabalho explora uma escolha de design adicional ao posicionar um DOE fora da abertura, permitindo uma desmistificação espacial dos graus de liberdade e fornecendo controle local sobre o frente de onda no plano da imagem. Nossa abordagem ainda aproveita sistemas ópticos híbridos refrativos-difratativos ao vincular modelagem diferenciável de raios e óptica de ondas, otimizando assim a qualidade da imagem em profundidade e demonstrando a versatilidade do sistema. Resultados experimentais revelam que o DOE fora da abertura melhora a qualidade da imagem em mais de 5 dB em PSNR em um FoV de aproximadamente 45° quando emparelhado com uma lente fina simples, superando sistemas tradicionais na abertura. Além disso, conseguimos recuperar informações de cor e profundidade em quase 28° FoV usando configurações de DOE fora da abertura com óptica composta. Protótipos físicos para ambas as aplicações validam a eficácia e versatilidade do método proposto.
Wei et al. (Sex,) estudaram esta questão.