Американские учёные создали прототип плоской камеры без объектива

      Комментарии к записи Американские учёные создали прототип плоской камеры без объектива отключены

Американские учёные создали прототип плоской камеры без объектива

С момента изобретения фотографии фундаментальной принцип работы фотоаппарата оставался неизменным — свет, проходя через отверстие в передней частикамеры , формировал изображение на её задней стенке. Маленькое отверстиекамерыобскуры с мизерной светосилой сменилось стеклянными объективами, плёнки и химические фотопластины уступили место электронным сенсорам, но фотоаппарат всё время оставался “трёхмерным” устройством, глубина которого как минимум не уступала ширине и длине.
Смотрите кроме этого: Американские учёные создали рабочую роботизированную руку

Исследователи из Вашингтонского университета создали роботизированную руку, которая на сегодня есть самым продвинутым девайсом, имитирующим человеческое тело. Секрет содержится в том, что при разработке создатели пробовали при помощи 3D-принтера скопировать костную и мышечную структуру настоящей руки, заменив живую ткань механическими и синтетическими аналогами.

Учёные из Университета Райса в Хьюстоне (штат Техас) создали прототип фотоаппарата принципиально нового типа — он только ненамного толще самого оптического сенсора. В отличие от условно “плоских” фотоаппаратов, выстроенных по принципу фасеточного глаза насекомых, в камере FlatCam по большому счету не используются ни простые, ни миниатюрные линзы. Продемонстрированные на видео ниже тестовые снимки имеют разрешение 512 на 512 пикселей.

Фотографии сделаны в помещения без дополнительных источников света с выдержкой в 1/50 — 1/100 секунды, цифровая обработка каждого кадра на серийном ноутбуке занимает от 75 миллисекунд, что даёт возможность трудиться в настоящем времени с видео с частотой кадров порядка 10-15 FPS.Для прототипа учёные забрали создаваемую серийно ПЗС-матрицу Сони ICX285 CCD (pdf). Изображение формируется посредством кодирующей апертуры — намерено подобранного узора прозрачных и непрозрачных областей на поверхности кварцевой пластины, прикреплённой конкретно к сенсору.

Это напоминает камеру обскуру, но не с одним, а с множеством отверстий. Их площадь может составлять порядка 50% от площади сенсора, что на пара порядков больше площади единственного отверстия пинхол-камеры. Исходя из этого светосила FlatCam сравнима со светосилой классических камер.

При массовом производстве создание сенсора и кодирующей апертуры возможно совместить в единой технологической операции — с конвейера завода-производителя матриц смогут выходить уже готовые камеры.Так выглядит узор кодирующей апертурыСам принцип кодирующей апертуры не нов — его уже давно используют в рентгеновской и гамма-астрономии. Дело в том, что для этих диапазонов электромагнитных волн нереально либо весьма тяжело создать линзы и зеркала.

В оптическом диапазоне до недавнего времени такие камеры безнадежно проигрывали простым, поскольку во-первых, у них значительно хуже соотношение сигнал-шум, а во-вторых, они требуют больших вычислительных мощностей для обработки изображения. Развитие малошумных чувствительных сенсоров с одной стороны и рост производительности процессоров с другой наконец-то позволили создать фотокамеру с кодирующей апертурой, которая имеет приемлемые характеристики.

Через десяток-второй лет скорость и качество обработки изображения с таких камер может возрасти многократно, как это было с простыми цифровыми камерами. Вот, для сравнения, один из первых экспериментальных цветных цифровых снимков, сделанный Брайсом Байером в первой половине 70-ых годов XX века:Источник фотографииПрактически перспектива и нулевая толщина весьма недорогого массового производства смогут радикально поменять отечественные представления о возможностях камер.

К примеру, совокупность наблюдения из многих сотен малозаметных камер, от которых нереально будет спрятаться в мертвых территориях, и отключить каковые возможно будет разве что замечательным электромагнитным импульсом. Либо сверхлёгкие и компактные совокупности компьютерного зрения для миниатюрных дронов и медицинских зондов. Либо эластичная плёнка с сетью оптических сенсоров, которой возможно будет придать любую форму.

Интересные записи:

ЖИВАЯ ДОРОГА [Новости науки и технологий]


Еще немного статей: