Una fotocamera senza obiettivi potrebbe trasformare Windows in sensori in questo strano design

Dan Hixson/College of Engineering dell'Università dello Utah

I ricercatori credono fotocamere senza obiettivo potrebbe aprire la strada a piccole fotocamere del futuro, ma l’ultimo esperimento accademico con una fotocamera senza obiettivo utilizza invece qualcosa che già esiste come “lente”: una finestra. I ricercatori dell’Università dello Utah hanno recentemente condiviso una fotocamera senza obiettivo che funziona utilizzando una finestra e che in realtà è puntata nella direzione “sbagliata”.

La fotocamera senza obiettivo è una fotocamera computazionale progettata per decifrare i dati e ricostruire l'immagine, piuttosto che una fotocamera tradizionale che cattura la scena così com'è. Invece di focalizzare la luce con un vetro fisico, un computer è addestrato a decifrare la luce non focalizzata. Il professore associato e capo della ricerca Rajesh Menon lo definisce progettare fotocamere per macchine, anziché per esseri umani.

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E sebbene il team dell’Università dello Utah non abbia utilizzato una lente, ha utilizzato il vetro. La telecamera è fissata sul bordo di una finestra di plexiglass, a 90 gradi da dove gli esseri umani guarderebbero attraverso la finestra. (Il gruppo di ricerca afferma che il concetto funzionerebbe anche con una finestra di vetro). Il nastro riflettente è avvolto attorno ai bordi per aiutare a far rimbalzare la luce nella fotocamera.

Per una normale fotocamera, l’immagine ripresa dal lato di un pezzo di vetro non assomiglia a niente, ma utilizzando algoritmi, il computer ricostruisce l’immagine in base alle informazioni presenti. Utilizzando questi algoritmi, la telecamera è stata in grado di ricostruire un’immagine LED riprodotta dal gruppo di ricerca attraverso la finestra.

Fotocamera senza obiettivo

Il risultato non è quello che qualcuno definirebbe una bella foto, ma basta riconoscere gli oggetti, suggerendo utilizzare non nella fotografia artistica ma in applicazioni che utilizzano le fotocamere come sensori per automobili, droni o sicurezza sistemi.

La maggior parte delle ricerche sulle fotocamere senza obiettivo si concentra sull’idea che, senza obiettivo, la fotocamera diventa molto più piccola. Le telecamere dell’Università dello Utah potrebbero un giorno trasformare il parabrezza di un’auto in un sensore per auto a guida autonoma, o trasformare le finestre di una casa in telecamere di sicurezza, suggerisce il team. La fotocamera senza obiettivo potrebbe persino aiutare a snellire gli occhiali di realtà aumentata posizionando lateralmente le telecamere per il tracciamento oculare.

Sono necessarie ulteriori ricerche prima che il concetto diventi realtà. Ad esempio, il team afferma che solo l’1% della luce che attraversa la finestra colpisce effettivamente il sensore della fotocamera. Anche se funziona bene per fotografare un pannello LED, non è chiaro come si comporterebbe la fotocamera in scenari che prevedono il rilevamento di pedoni al crepuscolo o di un ladro di notte. Il team prevede di condurre ulteriori ricerche, inclusa la fotografia di oggetti in normali condizioni di illuminazione insieme a variazioni in 3-D e a risoluzione più elevata.

“Non è una soluzione valida per tutti, ma apre un modo interessante di pensare ai sistemi di imaging”, ha affermato Menon.

La ricerca del team è disponibile in un articolo su Optics Express.

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