Ученые поместили 12 тыс. «фотокамер» в одну

16 октября 2007

smart

Простая цифровая фотокамера имеет один сенсор и один объектив и разрешает делать плоские, двухмерные снимки. Камера с двумя объективами либо две камеры, расположенные на расстоянии друг от друга, разрешают делать более занимательные стереоскопические снимки.

Группа исследователей из Стэнфордского университета, Калифорния, Филип Вонг (Philip Wong), Аббас Эль-Гамаль (Abbas El Gamal) и Кейт Файф (Keith Fife) создали прототип 3-МП камеры, в которой пиксели были уменьшены до 0,4 мкм ? это многократно меньше, чем в простых сенсорах. Пиксели были объединены в группы по 256 штук, любая несколько накрыта собственной маленькой линзой ? всего оказалось 12616 линз и групп. «Это то же самое, как если бы у нас было множество камер на одном чипе», ? говорит Файф. Такая камера, кроме простого двумерного изображения, способна фиксировать расстояние до всех объектов сцены, включая попавшие в кадр небольшие подробности, создавая «матрицу глубины» фотографии.

Объектив простой камеры фокусирует свет на сенсоре, что записывает изображение. Объектив на камере с мультиапертурным сенсором, что создали в Стэнфорде, фокусирует изображение в пятно размером 40 мкм. Получается так, что любая точка изображения фиксируется четырьмя группами сенсоров. Так как любая несколько находится рядом с другой, изображения снимаются как бы с различных углов, другими словами полученные снимки мало отличаются друг от друга.

Устройство имеет последовательность преимуществ: тут нет лазеров, громоздкого оборудования и не нужно сложной калибровки. Помимо этого, таковой сенсор владеет отличной цветовой точностью. Любая несколько сенсоров фиксирует цвет аналогично второй группе.

В простом сенсоре красные пиксели смогут пребывать рядом с зелеными, что ведет к неточности цветопередачи, ? а тут этого нет.

Таковой камерой возможно сфотографировать лицо ? она запишет расстояние до лба, бровей, глаз, носа, рта, подбородка и т.д. На выходе будет простая двухмерная фотография, к которой прикрепится матрица расстояний. Очевидно, что подобная разработка может с успехом употребляться для идентификации в совокупностях видеонаблюдения. Но существует масса областей, где мультиапертурный сенсор сможет применяеться: это и 3D-моделирование, и 3D-печать, а также создание виртуальных миров.

Посредством аналогичного устройства возможно приобретать фотографии, на которых любой объект будет в фокусе, либо напротив, выбирать объект, на котором направляться сфокусироваться.

Мультиапертурный сенсор возможно засунуть в корпус простой фотокамеры а также в мобильный телефон. По словам Файфа, последнее особенно принципиально важно, поскольку сейчас большинство фотокамер употребляется в мобильниках.

На данный момент исследователи обрисовывают разработку помещения микролинз на чип простой фотокамеры. Нельзя исключать, что камеры с этими чипами будут стоить дешевле, чем существующие модели, утверждают ученые, поскольку уровень качества объектива фотокамеры станет неважным. «Мы полагаем, что конструкция вашей камеры станет несложнее, тогда как возрастет сложность конструкции полупроводника», ? говорит Кейт Файф.