FlatCam - płaski moduł kamery cyfrowej bez tradycyjnego obiektywu

Inżynierowie z uniwersytetu Rice opracowali prototyp kamery, który określają mianem FlatCam. Wyróżnia się ona brakiem tradycyjnego obiektywu. Jej moduł jest płaski jak moneta, a mimo to umożliwia rejestrację normalnych obrazów. Jej skonstruowanie stało się możliwe dzięki znanej już nam technologii fotografii obliczeniowej. 

Oznacza to, że obraz nie powstaje od razu w formie, którą można wykorzystać, ale zarejestrowane przez sensor informacje muszą być przetworzone przez procesor obrazu (w kompletnie inny sposób niż podczas interpretacji barwnej czy podczas sprzętowego odszumiania), by wydobyć w nich to co dla nas będzie obrazem.

Pośrodku to co rejestruje sensor - jak widać bez odpowiedniego przetworzenia te dane nie mają dla nas większego sensu

Kluczowa w przypadku FlatCam nie jest tylko niewielka grubość. Dużo ważniejszy jest fakt, że ten wymiar jest niezależny od powierzchni sensora. Zależność tych dwóch wymiarów sprawia, że choć można tworzyć mikroskopijnych rozmiarów kamery, to zazwyczaj muszą one zarazem mieć mikroskopijne sensory. FlatCam może mieć całkiem spory sensor, a mimo to jej grubość nadal będzie niewielka.

Prototypowa kamera, o której mowa, dysponuje sensorem rozmiarów porównywalnych z sensorem w cyfrowym kompakcie (przekątna 6,7 mm). Przed nim, w odległości 0,5 mm umieszczono specjalną maskę z siatką różnych otworów. Przez każdy z nich wpada porcja światła niosąca odmienną informację, a wszystko jest tak zorganizowane, by z tych danych wydobyć normalny obraz.

Prototyp jest podłączony do komputera, ale zdaniem twórców nic nie stoi na przeszkodzie, by takie obliczenia wykonywał odpowiednio wydajny procesor urządzenia mobilnego.

Na powiększeniu obrazka widać wspomnianą siatkę otworów

Z pewnego punktu widzenia FlatCam przypomina układ bardzo wielu miniaturowych kamer otworkowych.

Nie oznacza to, że od razu możemy wieścić erę smartfonów cienkich jak karta kredytowa i wyposażonych mimo to w aparat cyfrowy, choć ten postęp w dziedzinie fotografii pokazuje, że takich marzeń nie należy odkładać na półkę.

Osiągnięcie grubości rzędu milimetra lub dwóch w przypadku smartfonów wymaga pokonania jeszcze wielu innych problemów i sama kamera nie rozwiązuje sprawy. Pierwsze planowane zastosowania FlatCam to przede wszystkim nadzór i dziedziny wymagające stosowania jak najmniejszych, a nawet jednorazowego użytku kamer. Są również szanse na wdrożenie takich kamer w modułach ubieralnych i o elastycznej konstrukcji.

Prototyp jaki powstał na uniwersytecie Rice pozwala w tej chwili tworzyć obrazy o rozdzielczości 512 x 512 pikseli. W przyszłości, wraz z postępem projektu, ta rozdzielczość ulegnie zwiększeniu. A my możemy być pewni, że coś takiego jak płaski aparat bez tradycyjnego obiektywu jest możliwy.

Źródło: Rice University