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Gigacámara

Mediante la sincronización de 98 pequeñas cámaras en un solo dispositivo, ingenieros eléctricos de la Universidad de Duke y de la Universidad de Arizona han desarrollado un prototipo de una cámara que crea imágenes con detalles antes no conocidos.

La resolución de la cámara es cinco veces mejor quer la visión humana (20/20) sobre un campo horizontal de 120 grados. La nueva cámara tiene el potencial de capturar hasta 50 gigapixeles de datos, lo cual significa 50 mil megapixeles. A manera de ilustración, la mayoría de las cámaras de fotografías digitales comerciales van de los 8 a los 40 megapixeles. Cada pixel es un punto en la pantalla, un dato, normalmente asociado con el color en esa posición dentro de la imagen. Mientras más pixeles tiene una cámara mayor es su resolución.

Los investigadores creen que en los siguientes cinco años, en la medida que los componentes de las cámaras se miniaturicen y sean más eficientes, la siguiente generación de cámaras digitales hablará de gigapixeles y no megapixeles.

La cámara fue desarrollada por el equipo de David Brady y Michael J. Fitzpatrick, junto con otros científicos de la Universidad de Arizona, la de California y la empresa Distant Focus Corp. “Cada una de las microcámaras captura información de un área específica del campo de visión”, dijo Brady. Un procesador de una computadora ‘cose’ literalmente toda esta información en una imagen final de gran detalle. En muchas instancias, la cámara puede capturar cosas que los fotógrafos pasan desapercibidas, pero que se notan cuando la imagen final se ve más tarde.

“El desarrollo de la óptica de alto desempeño en microcámaras de bajo costo, así como ciertos componentes, ha sido el mayor reto en nuestros esfuerzos para desarrollar una cámara de gigapixeles”, indicó Brady. “La primera barrera fue el utilizar poca energía y tener circuitos integrados pequeños y compactos, más que la óptica involucrada”, agregó el investigador.

El software que combina la entrada de las microcámaras fue desarrollado por un equipo en Arizona, lidereado por Michael Gehm, profesor asistente de computación e ingeniería eléctrica de la Universidad de Arizona.

“Tradicionalmente, una manera de hacer mejores instrumentos ópticos ha sido el agregar más cristales, lo que incrementa la complejidad”, dijo Gehm. “Éste no es sólo problema para los expertos en imágenes. Las supercomputadoras enfrentan el mismo problema, pues no tienen múltiples lentes pero sí múltiples núcleos, aunque en algún punto la complejidad satura el sistema y se vuelve prohibitivo en costo”, indicó.

“Nuestro enfoque fue, en lugar de hacer una óptica cada vez más compleja, fue crear un arreglo masivo paralelo de elementos electrónicos”, dijo Gehm. Así cada cámara ve una vista diferente y solamente trabaja con una pequeña parte del problema. Nos la arreglamos para que las imágenes se sobrepusieran y así no perder nada”.

El prototipo de la cámara mide dos y medio pies cuadrados y 20 pulgadas de profundidad. Curiosamente, sólo el 3% de la cámara está hecha con elementos ópticos. El resto es la electrónica y los procesadores necesarios para ensamblar toda la información capturada. Es en esta área en donde hay oportunidad para mejorar pues si se añade más miniaturización en la electrónica, se podría tener una cámara práctica en unos años.

“La cámara es muy grande por los tableros de control electrónicos y la necesidad de añadir componentes pára evitar el sobrecalentamiento”, dijo Brady. “En la medida que se desarrollen componentes electrónicos más compactos, la era de la fotografía de gigapixeles llegará a las manos de los consumidores finales”, concluyó el investigador.

Referencia: Nature

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