Aparaty cyfrowe

Aparat cyfrowy o grubości 50 groszówki

z dnia
Karol Żebruń | Redaktor serwisu benchmark.pl
8 komentarzy Dyskutuj z nami

W instytucie Frauenhofera powstał moduł kamery cyfrowej o grubości zaledwie 1,4 mm. Do jego opracowania wykorzystano mechanizm powstawania obrazu taki jak u wymarłych trylobitów.

Układy optyczne składające się z dziesiątek, a nawet setek malutkich obiektywów skierowanych w różnych kierunkach, które łącznie dają wynikowy obraz, nie są czymś nowym. Na takiej zasadzie działają złożone oczy owadów, które są zbudowane z dziesiątek malutkich fasetek (soczewek tworzących obraz). Każda z nich rejestruje część obrazu, a wszystkie fragmenty razem tworzą obraz - niestety niezbyt doskonały.

  Warto przeczytać:
 

Ustaw ostrość po zrobieniu zdjęcia

Canon: gigantyczna matryca CMOS

Jednak w przeszłości istniały trylobity, organizmy, których oczy, podobnie jak u owadów, zbudowane były z wielu soczewek, choć w tym przypadku były one znacznie większych rozmiarów. Pozwalało to każdej soczewce rejestrować nie pojedynczy punkt obrazu, ale spory jego fragment. Dzięki temu możliwe było osiągnięcie lepszej rozdzielczości widzenia przy jednocześnie mniej skomplikowanej budowie oka. Podobnie zbudowane oczy odkryto pod koniec XX wieku u jednego z gatunków os.

Konstrukcję złożonego oka, tak jak u trylobitów, próbuje się wykorzystać do skonstruowania supercienkich kamer wideo. Prace prowadzone są już od wielu lat, ale jak dotąd nie udało się opracować urządzenia, które miałoby szansę na komercjalizację. Sukces taki może odnieść grupa Andreasa Brücknera z Instytutu Optyki Stosowanej i Inżynierii Precyzyjnej Frauenhofera w Jenie. Skonstruowaną przez nich kamerę można wytwarzać za pomocą technik fotolitograficznych.

Kamera ma grubość 1,4 mm - czyli mniej więcej tyle, co karta płatnicza lub moneta 50 groszowa - oraz rozdzielczość zbliżoną do VGA. To niewiele, ale prowadzone są już prace nad zwiększeniem rozdzielczości do 1 Mpix - kosztem grubości większej jedynie o 0,1 mm. Także i ta wartość nie robi wrażenia, stosowane bowiem dzisiaj w aparatach moduły mają rozdzielczość nawet kilkunastu megapikseli. Jednak do wielu zastosowań spokojnie wystarczy rozdzielczości rzędu 1 MPix, a nie do przecenienia jest również wysoka jakość obrazu jaką oferuje nowatorska konstrukcja. Z drugiej strony istniejący już moduł VGA można będzie zmniejszyć do grubości mniejszej niż 1 mm.

Dla porównania, jednoobiektywowe układy optyczne, konstruowane na potrzeby urządzeń mobilnych, mają około 3 mm grubości lub więcej. Zaletą kamery bazującej na zasadzie złożonego oka jest relatywnie szerokie pole widzenia oraz duża jasność układu optycznego przy bardzo niewielkich rozmiarach. Opracowana w Jenie kamera oferuje pole widzenia 58 stopni na 46 stopni.

Jak działa ta kamerka? Wykonuje 221 miniaturowych zdjęć, każde o boku 39 pikseli, które następnie składa się w jeden obraz o rozdzielczości 700 x 550 pikseli. Podobne mechanizmy stosowano wcześniej, ale w przeciwieństwie do zastosowanej tutaj techniki sklejania zdjęć, która nie stanowi wysiłku dla procesorów w dzisiejszych smartfonach, wcześniej zdjęcia były łączone z wykorzystaniem techniki super-rozdzielczości. Polega ona na wykonaniu kilku zdjęć przesuniętych o ułamek piksela tak, aby otrzymać finalny obraz o większej rozdzielczości i ostrości niż pozwala na to specyfikacja kamery. Taka technikę wykorzystano między innymi w teleskopie Hubble.

Łączenie zdjęć, podobnie jak w przypadku panoramy, nie jest wielkim problemem. W tym przypadku jest to nawet prostsze zadanie, bo zdjęcia są idealnie ułożone. Prototypowa kamera jest w stanie nagrywać wideo z prędkością 13 klatek na sekundę. Zespół badawczy z Jeny uważa, że nic nie stoi na przeszkodzie, aby poprawić ten parametr do 30 klatek na sekundę, co zapewni w pełni płynny obraz.

Czy ten pomysł znajdzie praktyczne zastosowanie? Jak w przypadku wielu wynalazków, na odpowiedź musimy poczekać. Nawet jeśli nie trafi do smartfonów, to niewielka grubość kamery daje niezwykłe perspektywy zastosowań, na przykład jako dodatkowe oczy robotów umieszczane na końcu manipulatora. Nietrudno wyobrazić sobie także wbudowany w kartę płatniczą układ, który będzie w stanie rozpoznać na przykład właściciela lub kod kreskowy.


Źródło: NewScientist

Polecamy artykuły:    
Kingston vs GoodRAM - O/C pamięci na AMD AM3
Dla każdego coś dobrego - test sześciu kombajnów
Cyborg Rat 7 - myszka jak robot

Komentarze

8
Zaloguj się, aby skomentować
avatar
Dodaj
Komentowanie dostępne jest tylko dla zarejestrowanych użytkowników serwisu.
  • avatar
    Konto usunięte
    Kamery na każdym kroku, pełna inwigilacja ;]
  • avatar
    Bandyto3xx
    Żadne super osiągnięcie :P Telefony też potrafią nagrywać VGA, a sam aparat w środku też jest mały. Poza tym wątpię by to urządzenie miało w ogóle lepszą jakość
  • avatar
    Konto usunięte
    Frauenhofer - ci co wynaleźli mp3, codec Frauenhofer przy próbkowaniu 128kbps bije na głowe darmowy codec LAME przy 192kbps a nawet wyzej :)) warto sie pobawic i sprawdzic a Frauenhofera odtwarzaja tez wszystkie odtwarzacze mp3 nie jak to jest z mp3pro.