Изображение в 50 гигапикселей -теперь реальность

15 июля 2012, 23:16 3066

Способности гигапиксельной новинки

изображение в 50 гигапикселейСоздана фотокамера с высочайшим разрешением, способная записывать 50 гигапиксельное изображение. Технология может стать доступной широким кругам в течение ближайших 5 лет.

Цифровое изображение состоит из набора пикселей – отдельных точек, количество которых определяет разрешение картинки. Современные фотокамеры обладают разрешением порядка 8 – 40 мегапикселей. В тысячу раз улучшить этот показатель удалось инженерам-электротехникам из американского Университета Аризоны и Университета Дьюка.

Результата они добились, синхронизировав 98 крохотных фотокамер в одном устройстве. Таким образом, специалисты разработали прототип фотоаппарата, который способен регистрировать изображения невероятно высокого качества.

Достигнутое разрешение является в 5 раз качественнее того, которое выдает в горизонтальной плоскости человеческий глаз с обзором в 120 градусов. Изобретение может записывать качественное изображение в 50 гигапикселей, что в тысячи раз превышает возможности существующих фотокамер. По мнению исследователей, следующее поколение гигапиксельных камер станет доступным широкой публике уже в течение пяти лет.

Технология разработана и работает, теперь дело за микроэлектроникой. Камере необходимо быть более миниатюрной и эффективной, чтобы стать доступной широким кругам.

Технология устройства фотокамеры

устройство фотокамерыНовое устройство детально описано в авторитетном научном журнале Nature. Исследование проводилось на средства военных, финансированием проекта занималось оборонное агентство научных программ DARPA.

Каждая микрокамера, составляющая устройство, сохраняет изображение с отдельного угла зрения. Все данные обобщает процессор, собирая точное и детальное изображение в одно целое. Иногда камера сохраняет объекты, которые не видны невооруженным глазам фотографа. Все элементы фотографии будут видны после ее просмотра в реальном размере на мониторе компьютера.

Дэвид Брейдииз Университета Дьюка, один из руководителей работы, рассказал, что большую часть времени заняла разработка недорогой и функциональной оптики для гигапиксельной камеры. Микрокамеры и другие компоненты, использованные в оборудовании, сочетаются для создания новой технологии захвата изображения. Далее работа будет вестись над снижением энергопотребления и компактизациии электроники.

Что касается программного обеспечения, продукт создавался под руководством профессора Майкла Гемаиз Университета Аризоны. Оно позволяет обобщить данные, которые получает каждая микрокамера и собрать из них единое целое.

От сложного к простому и эффективному

университет ДюкаГем провел параллель, сравнив технологию с разработкой суперкомпьютеров – обычно для создания более хорошей оптики в модель добавляются линзы, что повышает сложность продукта. Та же проблема свойственна и другим технологиям, как например, суперкомпьютерам. Но в какой-то момент происходит перенасыщение сложности, когда на поддержание системы тратится слишком много средств, и движение в этом направлении становится невозможным.

Специалисты университетов пошли другим путем: они отказались от движения к сложному и создали функциональный аппарат, используя просто параллельную цепь электроники.

Линза объектива, общая для всех камер, собирает и направляет свет к микрокамерам, расположенным вокруг него. Сетевой компьютер, в свою очередь, собирает частички информации, полученной отдельными аппаратами. Микрокамеры получают разный обзор, получая собственный небольшой участок задачи. Для максимальной точности, создатели гигапиксельной камеры позволили небольшое перекрытие между соседними участками, чтобы приграничные области, дублируясь, фиксировали весь кругозор без потерь.

Прототип новинки довольной большой. Его площадь 0,2м и высота около 50 см. При этом только 3% объема заполняют оптические элементы. Остальные компоненты устройства – это процессоры, работающие над обработкой и сбором данных. Такая архитектура нуждается в миниатюризации, а благодаря быстрому развитию электроники, камеру обещают доработать и сделать по карману фотографа довольно скоро.

По словам Брейди, как только управляющие элементы, систему охлаждения и другую электронику возможно будет заменить на более компактную и энергоэффективную, наступит «век гигапиксельной фотографии».



Мнения и комментарии по теме
Комментарии
{**}