Matryca rejestrująca trójwymiarowe zdjęcia

[Master]

Naukowcy ze Stanford University opracowali matrycę, która pozwala ocenić odległość obiektu uwiecznionego na zdjęciu. Keith Fife wraz kolegami stworzyli technologię matrycy wieloprzysłonowej, która rejestruje obraz zupełnie inaczej niż matryce stosowane obecnie.

Każda podmatryca matrycy wieloprzysłonowej rejestruje tylko niewielką część całego obrazu, część która różni się nieznacznie od tych zarejestrowanych przez sąsiednie podmatryce. Przez porównanie różnic, aparat może określić odległość, w jakiej znajdowały się fotografowane obiekty.

Prototypowa 3 megapikselowa matryca rozbija obraz na wiele małych podmatryc o wymiarach 16 na 16 pikseli.

Po zrobieniu zdjęcia, specjalne oprogramowanie analizuje obraz pod kątem nieznacznych różnic w obiekcie zarejestrowanym przez różne podmatryce. Te różnice mogą być wykorzystane do określenia odległości fotografowanego obiektu.

„Oprócz normalnego dwuwymiarowego obrazu, możemy równocześnie rejestrować głębię,” – powiedział Keith Fife.

Efektem jest zdjęcie zaopatrzone dodatkowo w ‘mapę głębi’, które nie tylko określa kolor każdego piksela, ale i jego odległość od aparatu.

Fife przekonuje, że głębia nie jest jedyną zaletą technologii wieloprzysłonowej. Może ona przyczynić się również do redukcji szumów, które występują w fotografii cyfrowej przy wyższych czułościach ISO. Fakt rejestrowania tego samego obrazu przez wiele podmatryc, z których każda rejestruje określony kolor, może się również przyczynić do redukcji efektu ‘poświaty’, który polega na wzajemnym przenikaniu się kolorów.

Każda podmatryca dysponuje swoją własna soczewką. Fife przekonuje, że choć komplikuje to produkcje samej matrycy, pozwoli jednak w przyszłości uprościć optykę samych obiektywów. A dodatkowo może okazać się, że do niektórych zastosowań, zewnętrzne obiektywy w ogóle przestana być potrzebne

Prototypowa matryca zawiera 12616 podmatryc i zużywa 10,45 miliwata energii. Pojedynczy piksel jest rozmiaru 0,7 mikrona.

Technologia ta nie jest jednak pozbawiona wad. Ze względu na fakt, iż ten sam obraz jest rejestrowany przez wiele pikseli, całkowita rozdzielczość matrycy jest przez to niższa. Dodatkowo przetworzenie tak zarejestrowanego obrazu i stworzenie ‘mapy głębi’ pożera 10 krotnie więcej energii niż konwencjonalne aparaty. Obrazy trójwymiarowe da się uzyskać tylko fotografując obiekty mające wyraźną fakturę, albo dużą liczbę detali. „Nie sposób ocenić odległości idealnie gładkiej białej ściany.” – powiedział Fife.

Źródło : Automatyka