|  | 12 июня 2013 | Новости науки и техники

Камеры будущего, возможно, не будут нуждаться в линзах

Принцип работы безлинзовой камеры


У каждой камеры, которую вы используете в своей жизни, у фотоаппарата, у видеокамеры и у камеры мобильного телефона имеется линза, которая фокусирует поток падающего света на поверхности светочувствительного датчика. Но, вполне вероятно, что камеры в будущем не будут нуждаться ни в каких линзах вообще, а опытный образец такой безлинзовой камеры, созданный исследователями из лаборатории Bell Labs, демонстрирует, что такая технология может быть реализована достаточно просто и без использования дорогостоящих компонентов.

Согласно имеющейся информации, камера Bell Labs работает с помощью необычного метода синтеза изображения, который называется методом всестороннего считывания (comprehensive sensing). Основой этого метода лежит утверждение, что набор данных, полученных в результате одинаковых множественных измерений, содержит большое количество перекрывающейся избыточной информации. В теории, для достижения качественного результата требуется существенно меньшее количество измерений, данные которых должны быть обработаны более глубоко и эффективно.

Вышеописанное теоретическое предположение было реализовано в виде опытного образца камеры, которая состоит из двух основных частей, собирающей диафрагмы (assembly aperture) и одного светочувствительного датчика. Собирающая диафрагма в данном случае представляет собой жидкокристаллическую матрицу, которая позволяет попадать в каждый момент времени на датчик свету, приходящему строго из определенной точки пространства. А датчик - это полупроводниковый чип, имеющий только один цветной пиксел.

Для того, чтобы получить результирующий снимок камера за счет сканирования с помощью собирающей диафрагмы осуществляет запись измеренных значений интенсивности и цветовых составляющих света. Дальнейшая математическая обработка позволяет выявить значения корреляции между различными данными, что используется в дальнейшем для воссоздания цветного изображения вполне приемлемого качества.

Естественно, что такой процесс съемки занимает больше времени, чем привычное нам время съемки любой фотокамерой, ведь диафрагме безлинзовой камеры вместо одного "щелчка" требуется сделать их тысячи и сотни тысяч. Последующая математическая обработка и синтез изображения также требует значительного времени. Но, несмотря на такие недостатки, подход Bell Labs чрезвычайно эффективен, когда дело касается количества компонентов, материалов и стоимости. Камера, не имеющая механических узлов, оптики и датчик которой имеет один единственный пиксел, может быть невероятно дешевой.

К сожалению, реализовать на практике малогабаритную камеру, работающую на вышеописанных принципах и способную делать высококачественные изображения, которые могут конкурировать с изображениями, снятыми современными цифровыми камерами, получится еще не скоро. В настоящее время еще не существует требующихся для этого технологий производства жидкокристаллических панелей, которые можно использовать в качестве собирающей диафрагмы, ни процессоров, вычислительная мощность которых позволит быстро "переварить" такой поток данных, производя при этом сложнейшую математическую обработку.




Ключевые слова:
Камера, Изображение, Датчик, Линза, Свет, Диафрагма, Пиксел, Данные, Обработка, Процессор

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Компания Hitachi создала сверхтонкую безлинзовую камеру
  • Диафрагма из "умного стекла" позволит улучшить качество съемки камер смар ...
  • Камера с одним пикселом позволяет получить призрачные трехмерные изображени ...
  • Новый датчик для камер компании Toshiba - "глаза" мобильных устройств нов ...
  • YC-3300 – первая в мире цифровая камера, воспринимающая цвета так же как че ...




  • 12 июня 2013 06:58
    #1 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    Камера, не имеющая механических узлов, оптики и датчик которой имеет один единственный пиксел, может быть невероятно дешевой.

    Какую цену они сравнивают, не имея эффективного аналога? Пока похоже на гон.
        
    12 июня 2013 09:55
    #2 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3861
    volod

    Здесь ключевые слова - возможно и может быть, это всего лишь предположения, которые могут стать истиной, а могут и не стать таковой.


    --------------------
        
    12 июня 2013 16:31
    #3 Написал: Игорек М.

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Это аналог принципа строения глаза стрекозы? Я правильно понял? smile
    Если так, то ничего нового.
        
    13 июня 2013 00:21
    #4 Написал: vitendo

    Публикаций: 0
    Комментариев: 21
    Игорек М., я так понял, что не совсем так. По принципу глаза стрекозы нужно установить множество одноточечных камер, единоразово сфоткать сразу всеми и при помощи софта свести их в единую картинку. Здесь немного по другому. Здесь одна камера фотографирует тысячи точек за тысячу раз. Далее софт сводит их в единую картинку.

    Это скорее можно сравнить с ЭЛТ монитором. Только там идёт не съём точек, а наоборот подсвечивание одним лучом множества точек с большой скоростью. От этого складывается впечатление что мы видим полностью светящийся экран.

    Как то так.
        
    13 июня 2013 02:13
    #5 Написал: zz_tyk

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    "вполне приемлемого качества" - говорит об ограниченной области применения... и для более-менее статических объектов и явлений.
        
    13 июня 2013 03:51
    #6 Написал: Игорек М.

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    vitendo,
    С чего вы взяли что у стрекозы много хрусталиков? Причем здесь множество традиционных камер? smile
        
    13 июня 2013 05:50
    #7 Написал: NikSrat

    Публикаций: 0
    Комментариев: 210
    Ахах!) Накой нужна такая "камера" и каким макаром она будет "невероятно дешевой", если для нее нужны еще не созданные материалы и чудовищно производительный процессор (который сам по себе будет достаточно дорого стоить)? Единственное где МОЖЕТ БЫТЬ это изобретение сможет пригодиться - среда с крайне негативными условиями, при которых вышеупомянутые оптика и механические элементы не смогут функционировать, но это еще ЕСЛИ составляющие нового устройства смогут сами выносить подобные нагрузки.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.