Цифровое изображение представляет собой набор пикселей — отдельных точек изображения, и чем больше у нашей картинки число точек, тем лучше ее разрешение. Современные фотокамеры, доступные обывателям, имеют разрешение порядка 8—40 мегапикселей. Инженеры-электротехники из Университета Дьюка и Университета Аризоны (США) в тысячу раз улучшили этот показатель.
Для этого они синхронизировали 98 малюсеньких фотокамер в одном устройстве, разработав этим прототип фотоаппарата, который может регистрировать изображения потрясающе высокого качества.
Разрешение, которого удалось достичь, в пять раз качественнее того, что выдает человеческий глаз в горизонтальной плоскости с обзором в 120 градусов. Новая фотокамера может записывать изображение качества в 50 гигапикселей — это 50 тыс. мегапикселей.
Исследователи полагают, что в ближайшие пять лет следующее поколение гигапиксельных камер будет доступно широкой публике.
Технология создана и работает — дело за микроэлектроникой. Для широкого внедрения необходимо, чтобы компоненты камеры стали более миниатюрными и эффективными.
Детальное описание нового устройства опубликовано в авторитетном научном журнале Nature. Исследования проведены на средства военных: финансировало работы оборонное агентство научных программ DARPA, аналог которого, судя по всему, в ближайшее время появится в России.
Ученый рассказал, что разработка функциональной и недорогой оптики для микрокамер и других их компонентов отняло основную часть усилий по созданию гигапиксельной камеры. «Теперь на первый план вышла необходимость компактизации и снижения энергопотребления сопутствующей электроники и электрических цепей», — считает Брейди.
Программное обеспечение, которое позволяет обобщить данные, получаемые с микрокамер, было создано в Университете Аризоны под руководством профессора Майкла Гема.
Мы пошли другим путем: вместо того чтобы создавать все более и более сложную оптику, мы создали параллельную цепь электроники.
Общая линза объектива собирает свет и направляет его микрокамерам, которые его окружают. Собственно, также сетевой компьютер собирает «участки» вычислительной задачи, распределенной по отдельным рабочим станциям. Каждая камера получает разный обзор и работает только над этим небольшим участком проблемы. Чтобы ничего не потерять, мы создаем небольшое перекрывание между соседними участками: приграничные области дублируются».
Камера-прототип довольно большая — она занимает площадь в 0,2 кв. м и в высоту около полуметра.
skin: article/incut(default)
data:
{
"_essence": "test",
"incutNum": 1,
"picsrc": "Пример гигапиксельного изображения // Duke University Imaging and Spectroscopy ",
"repl": "<1>:{{incut1()}}",
"uid": "_uid_4634165_i_1"
}
«Камера сегодня такая большая, потому что управляющие элементы, электроника и система охлаждения к ним занимают очень много места.
Если будет разработана более миниатюрная и энергоэффективная электроника, наступит век гигапиксельной фотографии», — подытожил Брейди.
