Можно ли сделать обратную трассировку лучей для готового снимка?

[LifeIsGood]

Не подумайте, что я накурился какой-то дряни... Но тут мне в голову пришла странная идея.
С помощью трассировки лучей в программах для расчета оптики можно получить изображение светящейся точки в том виде, которое покажет объектив.
Теперь допустим, что есть фотография звездного неба снятая через гелиус 44 со страшными птичками вместо звезд. Если это изображение прогнать с помощью трассировки лучей через схему Гелиоса наоборот? Что будет интересно на выходе? (А вдруг неискаженное, плоское изображение)
Расстояние до всех объектов на снимке одинаковое...
(Я такую же тему создал на StarLab, надеюсь, что это не будет некорректно)

[Arkady Vodyanik]

Конечно, нельзя.

Если бы фотопленка или матрица умели бы хранить не только количество фотонов, приходящееся на пиксел, но и направление (да и длину волны) каждого пришедшего фотона, тогда другое дело

[LifeIsGood]

Если у нас все находится в бесконечности, то разве могут две разные точки спроецироваться в одну точку на пленке (с аберрациями не все так однозначно)? И чем цвет не отображение длинны волны?  

[Arkady Vodyanik]

Если у нас все находится в бесконечности, то разве могут две разные точки спроецироваться в одну точку на пленке (с аберрациями не все так однозначно)? И чем цвет не отображение длинны волны?  

Разумеется, идеальный об'ектив полностью обратим - для обратного трассирования лучей.
Но реальный - нет.  Самый простой пример: две звезды образовали на пленке "птички" из-за комы, и эти "птички" перекрываются. Без информации о направлении пришедших фотонов эту коллизию не разрешить.

А запоминание цвета в виде RGB тоже необратимо, да и грубое оно  

[LifeIsGood]

Я о птичках тоже подумал, но не сказал   Подумал, что каждой звездочке можно выделить энергии пропорционально.

[Ernest]

Монохроматический световой фронт в некой точке описывается волновым уравнением типа a*sin(f), где a - амплитуда, f - фаза э.м. волны. На изображении мы фиксируем амплитудную составляющую волнового фронта, в то время как для полной реконструкции необходима еще и фазовая состаляющая, которая теряется бесследно.

Голограмма позволяет частично фиксировать обе составляющие и соответсвенно реставрировать до известного предела обратный ход лучей.

[Arkady Vodyanik]

А, вот, увидел ответ Эрнеста - и вспомнил!

Если бы матрицы могли запоминать направления пришедших фотонов, то об'ективы не были бы нужны вообще! Ну там, подставляй матрицу небу без всяких линз, и программно все восстанавливай!

Так, снова от уравнений к качественному описанию явления: амплитуда ~~== количество фотонов; фаза ~~== обобщенное направление, откуда они пришли

[drammer]

Ну, допустим, бороться с аберрациями (сфер. и хром.), астигматизмом и комой таким путем нельзя, а как насчет кривизны поля и дисторсии (плюс еще с потемнением по краям кадра)? По-моему сам Бог велел исправлять их программно! Это-ж чистая геометрия! И в практическом плане - для создания панорам милое дело! А то бьешься как рыба с совмещением, а кадр-то по краям кривой (особенно на широкоугольнике), концы никак не сходятся... Полюбому производителям цифровиков давно уже пора ввести такую фичу - цифровое исправление искажений оптики. Кнопку нажал - "идеальная плоскость", другую нажал - "Fish eye"... Круто!  

[Денис Никитин]

Что будет интересно на выходе? (А вдруг неискаженное, плоское изображение)

Если PSF (point spread function) известна заранее, то это банальная задача деконволюции. В частности, это тот, метод которым исправляется сферическая аберация телескопа Хаббл - результат ошибки при его изготовлении. Деконволюция добавляет своих собственных шумов, поэтому полностью восстановить оригинальное изображение не удается.

Мало того, если PSF заранее не известно, существуют алгоритмы IBD (Image Blind Deconvolution), слепая деконволюция. Процесс итеративный, однако как оно работает не видал, но в природе оно есть.