Mediante la sincronización de 98 cámaras diminutas en un único dispositivo, ingenieros eléctricos de la Universidad de Duke, y la Universidad de Arizona, en Estados Unidos, han desarrollado un prototipo de cámara que puede crear imágenes con detalles sin precedentes. La resolución de la cámara es cinco veces mejor que la visión humana perfecta sobre un campo horizontal de 120 grados. Los detalles de la nueva cámara han sido publicados en la revista ‘Nature’.
La nueva cámara tiene la posibilidad de capturar hasta 50 gigapíxeles de datos, equivalentes a 50.000 megapíxeles -en comparación, la mayoría de las cámaras actuales son capaces de tomar fotografías con tamaños que van desde los 8 a los 40 megapíxeles.
Los investigadores creen que, dentro de cinco años, cuando los componentes electrónicos de las cámaras sean más pequeños y eficientes, la próxima generación de cámaras de gigapíxeles estará disponible en el mercado.
La cámara fue desarrollada por un equipo dirigido por David Brady, profesor de Ingeniería Eléctrica en la Escuela Pratt de Ingeniería de Duke, junto con científicos de la Universidad de Arizona, la Universidad de California, en San Diego, y Distant Focus Corp.
“Cada una de las microcámaras captura información de un área específica del campo de visión”, explica Brady, “en muchos casos, la cámara puede capturar imágenes que los fotógrafos no pueden ver, pero pueden detectar cuando ven la imagen más adelante”.
Según Brady, el desarrollo de la óptica de microcámara de alto rendimiento y de bajo costo ha sido el principal reto en los esfuerzos para desarrollar estas cámaras de gigapíxeles. A pesar de que los nuevos diseños de lentes de múltiples escalas son esenciales, la principal barrera para obtener este tipo de imagen resulta ser el menor consumo de energía y los circuitos integrados más compactos, no la óptica.
El software de las microcámaras fue desarrollado por un equipo de Arizona, dirigido por Michael Gehm, profesor de Ingeniería Eléctrica e Informática en la Universidad de Arizona. Según Gehm, “tradicionalmente, una manera de hacer mejor óptica ha sido la de añadir más elementos de cristal, aumentando la complejidad -lo cual no es un reto sólo para los expertos en imagen: los superordenadores se enfrentan al mismo problema, con procesadores cada vez más complicados con un costo prohibitivo”.
El enfoque actual, en lugar de hacer óptica cada vez más compleja, intenta conseguir una matriz paralela masiva de elementos electrónicos. Una lente de objetivo común recoge la luz y la dirige a las microcámaras que la rodean, y cada una se encarga de una visión diferente. Ahora, con microcámaras que se superponen, no se pierde ningún detalle.
Curiosamente, sólo alrededor del tres por ciento de la nueva cámara está hecha de elementos ópticos, mientras que el resto consiste en electrónica y procesadores. Obviamente, según los investigadores, se necesita trabajo adicional para miniaturizar la electrónica y aumentar su capacidad de procesamiento, con el fin de hacer la cámara más práctica para los consumidores.
