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Essa câmera tem o tamanho de um grão de sal e tira fotos ótimas

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Muitos avanços tecnológicos já aconteceram nos últimos dez anos. Coisas que no passado as pessoas achavam ser dignas de filme de ficção hoje são realidade. Um exemplo disso é a evolução da fotografia e as formas de tirá-la. A cada passagem de tempo o tamanho de uma câmera parece diminuir. Contudo, sua qualidade, incrivelmente, só aumenta.

A engenhosidade científica é a responsável pela diminuição do tamanho de uma câmera. A última câmera que apareceu não é apenas minúscula, mas é do mesmo tamanho que um grão de sal. Ela também consegue fazer imagens com uma qualidade bem melhor do que várias outras câmeras ultracompactas.

Essa qualidade nas fotos é possível porque essa câmera usa a tecnologia chamada metassuperfície. Ela é coberta por 1,6 milhão de postes cilíndricos. Como resultado, a câmera consegue capturar fotos coloridas tão boas quanto as tiradas por lentes convencionais meio milhão de vezes maiores do que esta câmera em particular.

Câmera

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Ademais, essa câmera não é minúscula apenas por ser. Ela tem um potencial de ser útil em vários cenários diferentes. Indo desde ajudar robôs em miniatura a explorarem o mundo, até dando aos especialistas uma ideia melhor do que acontece nas profundezas do corpo humano.

“Tem sido um desafio projetar e configurar essas pequenas microestruturas para fazer o que você quer. Para esta tarefa específica de capturar imagens RGB de grande campo de visão, não estava claro como projetar milhões de nanoestruturas juntamente com algoritmos de pós-processamento”, disse o cientista da computação Ethan Tseng,  da Universidade de Princeton, em Nova Jersey.

Entretanto, os pesquisadores conseguiram. Um dos truques especiais dessa câmera é a forma como ela combina hardware com processamento computacional para melhorar a imagem capturada. Isso é feito através de algoritmos de processamento de sinal que usam técnicas de aprendizado de máquina para diminuir o desfoque e outras distorções que, de outra maneira, acontecem em câmeras desse tamanho.

Ademais, esses mesmos algoritmos podem ser usados para mais do que apenas essa função de melhoramento de imagem. Pode-se usá-los para detectar, de forma automática, objetos específicos que a câmera está procurando. Como por exemplo, sinais de doença no corpo humano.

Qualidade

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Tudo isso é adicionado à construção da metassuperfície. Ela substitui o vidro curvo ou as lentes de plástico usuais por um material de apenas meio milímetro de largura. Nesse processo, se projetou cada um dos 1,6 milhão de postes cilíndricos de maneira individual. Isso foi feito para capturar melhor o que está na frente da câmera.

“A importância do trabalho publicado é completar a tarefa hercúlea de projetar em conjunto o tamanho, a forma e a localização dos milhões de recursos da metassuperfície e os parâmetros do processamento pós-detecção, para atingir o desempenho de imagem desejado”, disse o consultor de imagem em computador Joseph Mait, de Mait-Optik, que não estava envolvido na pesquisa.

Portanto, nitreto de silício, que é parecido com o vidro que a metassuperfície é feita, é um material que se encaixa nos processos de fabricação de eletrônicos convencionais. Isso quer dizer que não deve ser muito difícil de se aumentar a produção dessas câmeras super minúsculas uma vez que são usados processos já conhecidos.

Possibilidades

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Embora ainda exista muito trabalho para ser feito até que se leve isso para laboratório e para uma produção comercial, existem sinais promissores de que isso é possível. Quando isso acontecer, essa câmera super minúscula será acessível para que todos até tirem fotos.

Nesse ínterim, um outro uso potencial para essa câmera é usá-la como uma camada de cobertura para transformar superfícies inteiras em câmeras. Como resultado, eliminaria a necessidade de uma câmera convencional acima da tela de um notebook ou atrás de um smartphone, por exemplo.

“Poderíamos transformar superfícies individuais em câmeras com resolução ultra-alta, para que você não precisasse mais de três câmeras na parte de trás do seu telefone. Mas toda a parte de trás do seu telefone se tornaria uma câmera gigante. Podemos pensar em maneiras completamente diferentes de construir dispositivos no futuro”, concluiu o cientista da computação Felix Heide, da Universidade de Princeton.

Fonte: Science Alert

Imagens: Science Alert

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