CN114930210A

CN114930210A - 应用空间变化偏振器的相机设备

Info

Publication number: CN114930210A
Application number: CN202180008165.1A
Authority: CN
Inventors: 约书亚·马克·胡德曼
Original assignee: Valve Corp
Current assignee: Valve Corp
Priority date: 2020-02-11
Filing date: 2021-02-08
Publication date: 2022-08-19
Anticipated expiration: 2041-02-08
Also published as: CN114930210B; US20210250476A1; EP4103984A1; EP4103984A4; US12058427B2; KR20220132011A; JP2023512884A; WO2021162989A1

Abstract

本公开的系统和方法提供了紧凑的相机设备，其利用一个或更多空间变化偏振器(例如一个或更多多扭曲延迟器)提供具有改进的性能的紧凑设计。空间变化偏振器可以用于对由相机接收的光进行多路复用，这允许光学器件以针对偏振特定的方式修改(例如，聚焦)入射光以提供更好的分辨率、减小的形状因子或其它优点。

Description

应用空间变化偏振器的相机设备

技术领域

本公开涉及一种相机设备，并且尤其涉及一种使用空间变化偏振器的相机设备。

背景技术

在各种消费型电子设备中广泛采用相机已经驱动了对增强图像捕获能力和减小相机的形状因数(或尺寸)的需求。有利的是减小消费型电子设备相机(例如智能电话相机或用于头戴式显示器(HMD)设备的相机)的尺寸，以保持消费型电子设备的整体紧凑的形状因数。此外，由于用户越来越依赖于消费型电子设备相机来拍摄照片和视频，因此在紧凑的形状因数内为消费型电子设备相机配备各种能力变得越来越重要。

发明内容

相机设备可以概括为包括空间变化偏振器、第一和第二光学部分以及传感器，其中，空间变化偏振器配置成接收光并且以第一角度衍射所述光的第一分量和以第二角度衍射所述光的第二分量，所述第一分量具有第一偏振并且所述第二分量具有不同于所述第一偏振的第二偏振；第一光学部分和第二光学部分定位成分别接收第一分量和第二分量，并且被配置成分别对第一分量和第二分量执行第一光学校正和第二光学校正并且分别输出第一光学校正分量和第二光学校正分量；传感器配置成捕获所述光的所述第一光学校正分量和所述第二光学校正分量。第一光学部分可以被配置成对第一分量执行以下至少之一：根据衍射图案的衍射、光准直、光聚焦、图像锐化、角分辨率修改、焦距修改或像差校正。第二光学部分可以配置成对第二分量执行以下至少之一：根据衍射图案的衍射、光准直、光聚焦、图像锐化、角分辨率修改、焦距修改或像差校正。空间变化偏振器可以包括多扭曲延迟器(MTR)。相机设备可以包括控制器，该控制器被配置成在启用和禁用状态之间切换空间变化偏振器。传感器可以包括配置成捕获所述第一光学校正分量的第一传感器以及配置成捕获所述第二光学校正分量的第二传感器。

相机设备可以概括为包括传感器、空间变化偏振器、光学部分以及空间变化传感器过滤器，其中，传感器配置成捕获多个像素处的图像；空间变化偏振器配置成接收光并且输出所述光的具有第一偏振状态的第一分量和所述光的具有不同于第一偏振状态的第二偏振状态的第二分量；光学部分配置成分别对第一和第二分量执行光学校正，并分别输出第一和第二光学校正分量；空间变化传感器过滤器可操作成基于第一偏振状态允许或阻止第一光学校正分量通过传感器并且基于第二偏振状态允许或阻止第二光学校正分量通过传感器。光学部分可以对第一分量执行以下至少之一：根据衍射图案的衍射、光准直、光聚焦、图像锐化、角分辨率修改、焦距修改或像差校正。光学部分可以对第二分量执行以下至少之一：根据衍射图案的衍射、光准直、光聚焦、图像锐化、角分辨率修改、焦距修改或像差校正。空间变化偏振器和空间变化传感器过滤器可以各自包括多扭曲延迟器(MTR)。空间变化传感器过滤器可以配置成在具有第一过滤器模式的第一状态和具有第二过滤器模式的第二状态下操作。相机设备可以包括控制器，该控制器配置成向空间变化传感器过滤器输出信号，该信号指示空间变化传感器过滤器是在第一状态下工作还是在第二状态下工作。在第一状态下，空间变化传感器过滤器可以配置成允许具有第一偏振状态的光通过多个像素中的第一组像素，并且阻止具有第二偏振状态的光通过多个像素中的第一组像素。在第一状态下，空间变化传感器过滤器可以配置成阻止具有第一偏振状态的光通过多个像素中的第二组像素，并且允许具有第二偏振状态的光通过多个像素中的第二组像素。第一和第二组像素可以是互斥的，并且第一和第二组像素的组合可以形成多个像素。控制器可以配置成在图像或视频捕获的连续帧之间在第一状态和第二状态之间交替地切换空间变化传感器过滤器。控制器可操作成使用两个连续帧生成两个全分辨率图像，所述两个连续帧中的每一个包括用于在第一和第二偏振状态中的每一个中接收的光的半分辨率图像。控制器可以配置成在第一状态或第二状态下操作空间变化传感器过滤器，以便进行窄角图像或视频捕获。

附图说明

图1示出根据一个实施例的相机设备的示意性框图。

图2示出根据一个实施例的相机设备的光学系统的示例。

图3示出根据一个实施例的相机设备的光学系统的另一个示例。

图4示出处于第一状态的图3的光学系统的空间变化传感器过滤器的示例。

图5示出处于第二状态的空间变化传感器过滤器的示例。

具体实施方式

在以下描述中，阐述某些特定细节以便透彻地理解各种所披露的实施例。然而，相关领域的技术人员将认识到，可以在没有这些具体细节中的一个或更多的情况下，或者利用其它方法、组件、材料等来实践实施例。在其它情况下，没有详细示出或描述与计算机系统、服务器计算机和/或通信网络相关联的公知结构，以避免不必要地使对实施例的描述不清楚。

除非上下文另有要求，否则在整个说明书和所附的权利要求书中，词语“包括”与“包含”同义，并且是包含性的或开放式的(即，不排除其它未列举的元件或方法动作)。除非另有说明或与上下文相矛盾，否则如本文所用的，术语“组”(例如，“一组项目”)应被解释为包括一个或更多构件或实例的非空集合。

贯穿本说明书，提及“一个实施例”或“实施例”意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在实施例中”或“在实施例中”不一定都指相同的实施例。此外，可以在一个或更多实施例中以任何合适的方式来组合特定的特征、结构或特性。

本说明书和所附权利要求书中使用的单数形式“一个”、“一个”和“所述”包括复数指示物，除非上下文另有明确规定。还应该注意的是，术语“或”通常以其包括“和/或”的意义使用，除非上下文另有明确规定。

本文提供的本公开的标题和摘要仅是为了方便，而不解释实施例的范围或含义。

图1示出根据一个实施例的相机设备100的框图。相机设备100包括控制器102、光学系统104、存储器106、输出设备108和输入设备110。控制器102可操作地耦合到光学系统104、存储器106、输出设备108和输入设备110。

控制器102可以是配置成执行存储在存储器106中的可执行指令的任何类型的设备。当可执行指令由控制器102执行时，可执行指令使控制器102执行本文描述的功能或技术。控制器102可以是处理器、微控制器或微处理器等，并且可以包括算术和逻辑单元(ALU)等计算单元。控制器102可以执行本文描述的技术。控制器102可以是嵌入式片上系统(SoC)。控制器102可包括中央处理单元(CPU)或图形处理单元(GPU)等。

光学系统104可以是本文描述的操作成捕获一个或更多图像的一个或更多图像传感器、透镜、滤光器、孔径和空间变化偏振器等的组装件。控制器102可以向光学系统104发送控制数据以控制光学系统104并指定光学系统104的操作特性。控制器102还可以向光学系统104输出命令以触发图像捕获。光学系统104可以捕获一个或更多图像，并将代表一个或更多图像的数据输出到控制器102。

存储器106可以是任何非暂时性计算机可读存储介质。存储器106可配置成存储可执行指令，所述可执行指令在由控制器102执行时致使控制器102执行本文所述的操作、方法或技术。可执行指令可以是计算机程序或代码。存储器106可以包括随机存取存储器(RAM)和/或只读存储器(ROM)。控制器102可以使捕获的图像被存储在存储器106中。

输出设备108可以是配置成向用户输出数据的任何类型的设备中的一个或更多。例如，输出设备108可以是显示器或扬声器、有线或无线通信端口等。当输出设备108是显示器时，输出设备108可以向用户输出图像或视频。

输入设备110可以是配置成接收用户输入的任何类型的设备中的一个或更多。输入设备110可以是小键盘或按钮等。在实施例中，输入设备110和输出设备108可以是触摸屏，该触摸屏可操作成既向用户显示数据或图像又接收用户输入。用户可以使用输入设备110来控制光学系统104。用户可以使用输入设备110来触发光学系统104的图像捕获。

相机设备100可包括配置成与外部设备通信的一个或更多有线或无线通信接口。例如，一个或更多有线或无线通信接口可以是调制解调器或收发器。一个或更多有线或无线通信接口可以与外部设备通信，并且可以向外部设备发送图像或视频。相机设备100可以包括在图1中未示出的其它元件、设备或实体，其中为了便于描述而简化了图1。

图2示出根据一个实施例的光学系统104a的示例。光学系统104a包括孔径220、具有输入部223的空间变化偏振器222、第一光学部分224、第二光学部分226、第一传感器228和第二传感器230。孔径220可以是任何类型的开口，用于允许光通过以便成像。

空间变化偏振器222可以由一个或更多多扭曲延迟器(MTR)形成，该MTR是在单个薄膜中提供精确和定制水平的宽带、窄带或多频带延迟的波片状延迟膜。更具体地，MTR包括在单个衬底上的两个或更多扭曲的液晶(LC)层，并且具有单个取向层(alignmentlayer)。随后的LC层通过现有的层直接对准，从而允许简单的制造、实现自动的层对准并产生具有连续变化的光轴的单片膜(monolithic film)。由于其空间变化的特性，多扭曲延迟器提供了局部光学校正。局部光学校正可以对所接收的光的一部分进行操作。

空间变化偏振器222可以被配置成用作校正光学器件，并使通过其的光经历折射(根据折射率)或衍射(根据衍射图案)。空间变化偏振器222可以形成为偏振定向透镜并且具有用于对通过光进行聚焦的电可控焦距，并且可以对通过光执行准直。由于其空间变化的特性，多扭曲延迟器提供可切换(例如，经由来自控制器的输入)的局部光学校正。

空间变化偏振器222可以衍射所接收的光。衍射可以是所接收的光的偏振的函数。此外，空间变化偏振器222可以将所接收的光的偏振从一种偏振状态转换为另一种偏振状态。此外，空间变化偏振器222可以针对所接收的光输出两个或更多偏振状态，并且根据它们各自的偏振不同地衍射两个或更多偏振状态。空间变化偏振器222还可以将所接收的光分解成具有相应偏振状态的两个或更多分量，并根据它们相应的偏振状态而不同地衍射这两个或更多分量。

第一和第二光学部分224、226中的每一个可以是例如透镜和偏振器等的光学元件的布置、组件或系列，该光学元件可用于光学修改横穿光。光学部分224、226可以在被相应的第一和第二传感器228、230捕获之前对横穿光进行操作。

第一和第二传感器228、230可以各自是任何类型的光学或相机传感器。第一和第二传感器228、230可以各自是电荷耦合器件(CCD)或有源像素互补对称金属氧化物半导体(CMOS)等。在至少一些实施中，第一和第二传感器228和230包括单个传感器的不同部分，例如单个传感器的左部分和右部分。

光学系统104a通过孔径220接收光232。光232照射在空间变化偏振器222上。光232可以具有任何偏振状态，例如非偏振的、线性的、圆形的或椭圆形的。空间变化偏振器222用作偏振相关的衍射光学器件。空间变化偏振器222输出两个光分量；以角θ₁衍射的第一分量234和以角θ₂衍射的第二分量236。第一分量234具有第一偏振状态，第二分量236具有第二偏振状态。第一和第二偏振状态可以是线性的或非线性的(例如，圆形的或椭圆形的)，并且可以是彼此正交的(例如，s偏振、p偏振)或彼此非正交的。

第一分量234和第二分量236可以是入射光232的组成分量。空间变化偏振器222可以将入射光232分解或解构成第一和第二分量234、236形式的两个偏振分量。尽管在此使用的术语“分量”是指第一和第二分量234、236，但是应当注意，该术语不是要将第一和第二分量234、236限制为入射光232的、将入射光232分解或解构而形成的组成分量。

空间变化偏振器222可以将入射光232的偏振转换为两种偏振状态。空间变化偏振器222可以将入射光232的偏振转换为第一偏振，并且作为偏振转换为第一偏振的结果输出第一分量234。空间变化偏振器222可以将入射光232的偏振转换为第二偏振，并且作为偏振转换为第二偏振的结果输出第二分量236。第一和第二分量234、236的第一和第二偏振状态可以分别是水平的和竖直的，或者反之亦然；或者分别是右圆和左圆的，或者反之亦然；等等。

空间变化偏振器222将第一和第二分量234、236输出到各自的方向，使得两个分量在空间上分开。如图1所示，第一分量234相对于基准逆时针方向以θ₁的角度输出，而第二分量236相对于基准顺时针方向以θ₂的角度输出。

第一和第二光学部分224、226分别定位成接收由空间变化偏振器222衍射的第一和第二分量234、236。衍射角(θ₁和θ₂)可以是已知的，由此空间变化偏振器222可以形成为根据衍射角(θ₁和θ₂)来衍射光。衍射角(θ₁和θ₂)影响第一和第二光学部分224、226在光学系统104a中的定位。

如本文所述，第一和第二光学部分224、226分别对第一和第二分量234、236进行操作。每个光学部分224、226可以分别通过会聚、衍射、准直、聚焦或散焦等分别对第一和第二分量234、236进行操作。每个光学部分224、226光学校正相应的分量234、236。第一和第二光学部分224、226分别输出第一和第二光学校正分量238、240。

第一和第二光学校正分量238、240分别射到第一和第二传感器228、230。第一和第二传感器228、230分别捕获第一和第二图像。第一和第二传感器228、230可以独立地或一致地操作(通过控制器102)。有效地，光学系统104a变成具有一个传感器或一个相机的形状因数的两个相机或两个传感器系统，由此光学系统104a利用一个孔径220捕获两个图像。

如上所述，可以使用一个传感器代替传感器228、230。像素位置可以告知所捕获的光是属于第一图像还是第二图像。参照图2，当使用一个传感器代替传感器228、230时，位于传感器上部的像素可以属于第一图像，而位于传感器下部的像素可以属于第二图像。

空间变化偏振器222的输入部223可联接到控制器102的输出部。空间变化偏振器222可以经由输入部223接收指示空间变化偏振器222是开启(启用)还是关闭(禁用)的信号。当禁用时，空间变化偏振器222可以不执行本文描述的、形成为执行的光学校正。由于其材料成分，当禁用时，空间变化偏振器222只能执行与材料成分相关的固有光学校正。各种类型的材料具有光学特性并且可操作地改变光。如本文所述，空间变化偏振器222可以由两个或更多扭曲的液晶层形成。当关闭时，空间变化偏振器222的液晶层仍然可以执行固有的光学校正。

光学系统104a可以包括可以堆叠的多个空间变化偏振器222。每个空间变化偏振器222可以由控制器102在启用和禁用状态之间切换。本文描述的由空间变化偏振器222执行的光学校正可以分布到多个空间变化偏振器222。例如，多个中的第一空间变化偏振器可以输出第一分量234，多个中的第二空间变化偏振器可以衍射第一分量234并将第一分量234引导到第一光学部分224。类似地，第三空间变化偏振器可以输出第二分量236，而第四空间变化偏振器可以衍射第二分量236并将第二分量236引导到第二光学部分226。此外，第一或第二光学部分224、226可以包括操作成执行由光学部分224、226执行的光学校正的空间变化偏振器。

图3示出根据一个实施例的使用单个光学路径的相机的光学系统104b的示例。光学系统104b包括孔径302、具有输入部306的空间变化偏振器304、光学部分308、具有输入部312的空间变化传感器过滤器310和传感器314。孔径302可以是可操作成允许光通过以便成像的任何类型的开口。

空间变化偏振器304接收通过孔径302的光316，并对光316执行光学校正或修改。执行光学校正或修改可以包括执行衍射、光准直、光聚焦、焦距修改、偏振转换或像差校正、角偏转(例如，针对偏振特定的角偏转)等。光学校正可以基于光316或其分量的偏振状态或者可以是光316或其分量的偏振状态的函数。空间变化偏振器304输出过滤光318。

空间变化偏振器304可以改变光316的偏振，或者将光316分解或解构成偏振分量。例如，过滤光318(由空间变化偏振器304输出的)可以包括具有第一偏振P1(例如，水平或右圆)和第一焦距的第一分量以及具有第二偏振P2(例如，竖直或左圆)和第二焦距的第二分量。第一和第二焦距可以不同。例如，第一焦距可以是两个距离单位，而第二焦距可以比第一焦距多50％或者可以是第一焦距的两倍，因此可以分别是三个或四个距离单位。此外，第一和第二焦距可以基本上相同，但是可以不同并且被修改以提高图像分辨率或辨识度。第二焦距可以比第一焦距多或少0.1％至5％。仅作为示例，如果第一焦距是两个距离单位，则第二焦距可以是1.9至1.998个距离单位，或者可以是2.002至2.1个距离单位。在实施例中，第二焦距可以与第一焦距相差第一焦距的0.5％至2％。

光学部分308可以为具有第一偏振P1的光和具有第二偏振P2的光提供公共光学器件，并且将包括第一和第二分量的修改光320输出到空间变化传感器过滤器310和传感器314。

过滤光射到光学部分308上。如本文所述，光学部分308可以是例如透镜和偏振器等的光学元件的布置、组件或系列，该光学元件可操作成对过滤光318进行光学修改。在其它类型的光学校正之中，光学部分308可以对过滤光318进行会聚、衍射、准直、聚焦或散焦。

图4示出处于第一状态的空间变化传感器过滤器310的示例。空间变化传感器过滤器310包括多个像素过滤器，所述多个像素过滤器可以对应于传感器314上的像素的覆盖区域以选择性地控制到达传感器314的每个像素的光。在至少一些实施中，空间变化传感器过滤器310可以被配置成使得：当开启时，交替的像素任一地通过具有第一偏振P1的光或者具有第二偏振P2的光。在图4中，像素过滤器中的“P1”表示空间变化传感器过滤器310使具有偏振P1的修改光320通过而阻止具有偏振P2的修改光320，而“P2”表示空间变化传感器过滤器310允许具有偏振P2的修改光320通过而阻止具有偏振P1的修改光320通过。

包括呈偏振P1的光和呈偏振P2的光的修改光320可以照射在空间变化传感器过滤器310上，例如，照射在第一和第二像素402、404上。当如图4所示配置时，空间变化传感器过滤器310在第一像素过滤器402中允许具有P1偏振的修改光320通过，并阻止具有P2偏振的修改光320通过。在相邻的第二像素过滤器404中，空间变化传感器过滤器310反转在第一像素过滤器402处执行的过滤。空间变化传感器过滤器310在第二像素过滤器404中阻止具有偏振P1的修改光320通过，并且允许具有偏振P2的修改光320通过。在至少一些实施中，空间变化传感器过滤器310是可切换的，并且可以反转或改变所执行的过滤。可以将空间变化传感器过滤器310的第一状态的第一模式切换到空间变化传感器过滤器310的第二状态的第二模式。空间变化传感器过滤器310可以经由输入部312接收来自控制器102的信号，该信号指示空间变化传感器过滤器310是在第一状态、还是第二状态还是另一状态工作。

图5示出处于第二状态的空间变化传感器过滤器310的示例。在第二状态中，空间变化传感器过滤器310的第一像素过滤器402阻止具有偏振P1的修改光320通过，而允许具有偏振P2的修改光320通过。在相邻的第二像素过滤器404中，空间变化传感器过滤器310允许具有偏振P2的修改光320通过，而阻止具有偏振P1的修改光320通过。

控制器102使用输入部312在第一和第二状态之间切换空间变化传感器过滤器310。空间变化传感器过滤器310可以包括两个空间变化偏振器：具有第一状态的光栅特性的第一空间变化偏振器以及具有第二状态的光栅特性的第二空间变化偏振器。控制器102可以通过开启第一空间变化偏振器并且关闭第二空间变化偏振器来在第一状态下操作空间变化传感器过滤器310。控制器102可以通过关闭(或禁用)第一空间变化偏振器并且开启第二空间变化偏振器来使空间变化传感器过滤器310在第二状态下工作。

回到图3，空间变化传感器过滤器310和传感器314可以堆叠或分层放置，使得空间变化传感器过滤器310的像素过滤器对应于传感器314的像素。控制器102可以操作空间变化传感器过滤器310，使得由传感器314捕获的交替帧通过在第一和第二状态之间切换的空间变化传感器过滤器310被交替地过滤。每隔一个帧可以由具有第一状态的空间变化传感器过滤器310过滤，而剩余的每隔一个帧可以由具有第二状态的空间变化传感器过滤器310过滤。

当修改光320的第一和第二分量的焦距基本上相同但是例如相差0.1％至5％的因子而不同时，根据空间变化传感器过滤器310的第一和第二状态分别过滤的两个帧(例如连续的)的组合例如通过将多个帧一起平均以获得更高的角分辨率来提供“超分辨率”图像或视频。第一或第二状态还可以独立地用于窄角操作或图像捕获，或者联合地用于广角操作或图像捕获。

当修改光320的第一和第二分量的焦距不同时，每个帧可以提供各自具有例如不同焦距的半分辨率图像，并且根据空间变化传感器过滤器310的第一和第二状态分别过滤的两个帧的组合为每个偏振状态提供全分辨率图像或视频。因此，相机可以以全帧速率捕获每个偏振状态的半分辨率图像或视频，或者可以以全帧速率的一半的帧速率捕获每个偏振状态的全分辨率图像或视频。因此，在至少一些实施中，在分辨率和帧速率之间可以存在折衷，这可以由操作者根据需要来选择。

上述各种实施例可被组合以提供进一步的实施例。根据以上详细描述，可以对实施例进行这些和其它改变。通常，在所附的权利要求书中，所使用的术语不应被解释为将权利要求限制为在说明书和权利要求书中所公开的特定实施例，而应被解释为包括所有可能的实施例以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围。因此，权利要求不受本公开的限制。

Claims

1.相机设备，包括：

空间变化偏振器，配置成：

接收光；以及

以第一角度衍射所述光的第一分量以及以第二角度衍射所述光的第二分量，所述第一分量具有第一偏振且所述第二分量具有不同于所述第一偏振的第二偏振；

第一光学部分和第二光学部分，定位成分别接收所述第一分量和所述第二分量，并且配置成分别对所述第一分量和所述第二分量执行第一光学校正和第二光学校正并且分别输出第一光学校正分量和第二光学校正分量；以及

传感器，配置成捕获所述光的所述第一光学校正分量和所述第二光学校正分量。

2.如权利要求1所述的相机设备，其中，所述第一光学部分配置成对所述第一分量执行以下至少之一：根据衍射图案的衍射、光准直、光聚焦、图像锐化、角分辨率修改、焦距修改或像差校正。

3.如权利要求1所述的相机设备，其中，所述第二光学部分配置成对所述第二分量执行以下至少之一：根据衍射图案的衍射、光准直、光聚焦、图像锐化、角分辨率修改、焦距修改或像差校正。

4.如权利要求1所述的相机设备，其中，所述空间变化偏振器包括多扭曲延迟器(MTR)。

5.如权利要求1所述的相机设备，包括：

控制器，配置成在启用状态和禁用状态之间切换所述空间变化偏振器。

6.如权利要求1所述的相机设备，其中，所述传感器包括：

第一传感器，配置成捕获所述第一光学校正分量；以及

第二传感器，配置成捕获所述第二光学校正分量。

7.相机设备，包括：

传感器，配置成捕获多个像素处的图像；

空间变化偏振器，配置成：

接收光；以及

输出所述光的具有第一偏振状态的第一分量以及所述光的具有不同于所述第一偏振状态的第二偏振状态的第二分量；

光学部分，配置成分别对所述第一分量和所述第二分量执行光学校正，并分别输出第一光学校正分量和第二光学校正分量；以及

空间变化传感器过滤器，能够操作成基于所述第一偏振状态允许或阻止所述第一光学校正分量通过所述传感器，以及基于所述第二偏振状态允许或阻止所述第二光学校正分量通过所述传感器。

8.如权利要求7所述的相机设备，其中，所述光学部分对所述第一分量执行以下至少之一：根据衍射图案的衍射、光准直、光聚焦、图像锐化、角分辨率修改、焦距修改或像差校正。

9.如权利要求7所述的相机设备，其中，所述光学部分对所述第二分量执行以下至少之一：执行根据衍射图案的衍射、光准直、光聚焦、图像锐化、角分辨率修改、焦距修改或像差校正。

10.如权利要求7所述的相机设备，其中，所述空间变化偏振器和所述空间变化传感器过滤器各自包括多扭曲延迟器(MTR)。

11.如权利要求7所述的相机设备，其中，所述空间变化传感器过滤器配置成在具有第一过滤器模式的第一状态和具有第二过滤器模式的第二状态下操作。

12.如权利要求11所述的相机设备，包括：

控制器，配置成向所述空间变化传感器过滤器输出指示所述空间变化传感器过滤器要在所述第一状态下工作还是要在所述第二状态下工作的信号。

13.如权利要求11所述的相机设备，其中，在所述第一状态下，所述空间变化传感器过滤器配置成允许具有所述第一偏振状态的光通过所述多个像素中的第一组像素，并且阻止具有所述第二偏振状态的光通过所述多个像素中的所述第一组像素。

14.如权利要求13所述的相机设备，其中，在所述第一状态下，所述空间变化传感器过滤器配置成阻止具有所述第一偏振状态的光通过所述多个像素中的第二组像素，并且允许具有所述第二偏振状态的光通过所述多个像素中的所述第二组像素。

15.如权利要求14所述的相机设备，其中，所述第一组像素和所述第二组像素是互斥的，并且所述第一组像素和所述第二组像素的组合形成所述多个像素。

16.如权利要求12所述的相机设备，其中，所述控制器配置成：在图像或视频捕捉的连续帧之间使所述空间变化传感器过滤器在所述第一状态与所述第二状态之间交替地切换。

17.如权利要求16所述的相机设备，其中，所述控制器能够操作成使用两个连续帧生成两个全分辨率图像，所述两个连续帧中的每一个包括对于在所述第一偏振状态和所述第二偏振状态中的每一个中接收的光的半分辨率图像。

18.如权利要求12所述的相机设备，其中，所述控制器配置成：使所述空间变化传感器过滤器在所述第一状态或所述第二状态下操作，以便进行窄角图像或视频捕获。