Un equipo dirigido por Shree K. Nayar, profesor de informática de Chang Chang en Columbia Engineering, ha desarrollado una nueva cámara de hoja que se puede envolver alrededor de objetos cotidianos para capturar imágenes que no se pueden tomar con una o más cámaras convencionales.
El equipo de Columbia, que incluye al ingeniero de investigación Daniel Sims BS'14 y al investigador postdoctoral Yonghao Yue, diseñó y fabricó una matriz de lentes flexible que adapta sus propiedades ópticas cuando la cámara de hojas está doblada. Esta adaptación óptica permite que la cámara de hojas produzca altasimágenes de calidad en una amplia gama de deformaciones de la lámina. Sims presentará el trabajo en la Conferencia Internacional de Fotografía Computacional ICCP en la Universidad Northwestern en Evanston, IL, del 13 al 15 de mayo.
"Las cámaras de hoy capturan el mundo esencialmente desde un único punto en el espacio", dice Nayar. "Si bien la industria de las cámaras ha hecho un progreso notable en reducir la cámara a un dispositivo pequeño con una calidad de imagen cada vez mayor, estamos explorando un enfoque radicalmente diferentea imágenes. Creemos que existen numerosas aplicaciones para cámaras de gran formato pero muy delgadas y muy flexibles ".
Si un sistema de imágenes de este tipo pudiera fabricarse a bajo costo, como un rollo de plástico o tela, podría envolverse en todo tipo de cosas, desde postes de calle hasta muebles, automóviles e incluso la ropa de las personas, para capturar imágenes anchas y sin costuras concampos de visión inusuales. Este diseño también podría conducir a cámaras del tamaño de una tarjeta de crédito que un fotógrafo podría simplemente flexionar para controlar su campo de visión.
La nueva "cámara flexible" requiere dos tecnologías: una matriz de detectores flexible y un sistema óptico delgado que puede proyectar una imagen de alta calidad en la matriz. Un enfoque sería unir una lente rígida con una distancia focal fija a cada detectoren la matriz flexible. En este caso, sin embargo, doblar la cámara daría lugar a "espacios" entre los campos de visión de las lentes adyacentes. Esto haría que la imagen capturada carezca de información o parezca "alias".
Para resolver este problema, el equipo de Ingeniería de Columbia desarrolló una matriz de lentes adaptable hecha de material elástico que permite que la distancia focal de cada lente en la cámara de hoja varíe con la curvatura local de la hoja de una manera que mitigue el alias en el capturadoimágenes. Esta adaptación óptica inherente de la lente es pasiva, evitando el uso de mecanismos mecánicos o eléctricos complejos para controlar independientemente cada lente de la matriz.
Los investigadores llegaron a su conjunto de lentes de adaptación pasiva mediante la optimización de su geometría y las propiedades del material. Fabricaron su conjunto de lentes prototipo con silicona y demostraron su capacidad para producir imágenes de alta calidad en un amplio rango de deformaciones de la cámara de lámina. La investigación fuerealizado en el Laboratorio de Visión por Computadora de Nayar y fue financiado por la Oficina de Investigación Naval.
"El conjunto de lentes adaptativos que hemos desarrollado es un paso importante para hacer viable el concepto de cámaras de láminas flexibles", dice Nayar. "El siguiente paso será desarrollar conjuntos de detectores de gran formato que combinen con el conjunto de lentes deformables".la fusión de las dos tecnologías sentará las bases para una nueva clase de cámaras que amplían la gama de aplicaciones que se benefician de las imágenes ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Columbia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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