Cámara de un solo píxel hace fotos de objetos que no tiene delante

camara pixel unico

Un grupo de investigadores de la Universidad Xi'an Jiaotong de China ha desarrollado una cámara de un único píxel que tiene la capacidad de fotografiar los objetos sin necesidad de tenerlos delante. 

Las cámaras de un solo píxel, a diferencia de lo que pueda parecer, pueden capturar imágenes de alta resolución. Se caracterizan por no precisar de lentes, de manera que en las fotos tomadas no se producen las aberraciones ópticas que éstas producen, y además los objetos aparecen siempre enfocados. Por este motivo, los científicos las han utilizado en los últimos años para generar imágenes en 3D y grabar películas.

Este tipo de cámaras se basa en una técnica conocida como muestreo comprimido. Para llevarla a cabo, se hace pasar la luz de una escena a través de un medio de aleatorización que la dispersa al azar para luego enfocarla sobre un único píxel. Este medio de aleatorización puede tratarse de un trozo de cristal o un modulador de luz espacial, entre otros ejemplos. Después, se repite la operación miles de veces para grabar toda la escena.

Esquema cámara píxel único

En la nueva cámara de píxel único desarrollada por estos científicos chinos, el proceso que se sigue es muy similar al de otros modelos. La aleatorización cambia la intensidad de la luz cada vez que el píxel la graba, y al repetir el procedimiento miles de veces, la calidad de la imagen resultante es de alta resolución.

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El secreto de la cámara china para fotografiar los objetos que no tiene delante reside en que el equipo ha utilizado la luz de un objeto que rebota contra la pared. De esta forma, el píxel graba la luz dispersa, aunque no pueda ver el objeto directamente, y obtiene la imagen del objeto que está detrás de la esquina. 

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En concreto, lo que han hecho los investigadores ha sido colocar un avión de juguete iluminado con un proyector que refleja su sombra contra una pared. La luz del proyector emitía un patrón aleatorio de cuadrados iluminados, que cambiaba con cada exposición. La cámara de un único píxel grababa la intensidad de luz de la pared, repitiendo el proceso alrededor de 50.000 veces, sin tener una línea directa de visión con el avión. Por último, los datos obtenidos por la cámara eran procesados con un algoritmo para generar la imagen resultante que puedes ver a continuación.

Cámara píxel único

"Todos los resultados demuestran qeu la cámara de píxel único puede grabar el objeto difuso cuando la cámara no lo puede enfocar directamente", explica Bin Bi, director del estudio. Además, los investigadores señalan que opitmizando el algoritmo y reduciendo el tamaño de los cuadrados del patrón aleatorio de la luz del proyector sería posible mejorar el resultado.

[Fuente: MIT Technology Review]