Es extremadamente difícil capturar imágenes de alta calidad de objetos que se mueven a alta velocidad en pequeñas áreas iluminadas. Las cámaras convencionales de alta velocidad son excelentes para capturar el movimiento de un objeto, pero tienen la desventaja de que, a medida que aumenta la frecuencia de la imagen, el tiempo que lleva capturar la luz y la sensibilidad se reduce.
Inspirado en la estructura visual de los insectos con ojos compuestos, como Drosophila y Drop, investigadores coreanos Desarrollaron uno Cámara biomimética capaz de capturar objetos con gran sensibilidad incluso en condiciones de poca luz, procesando fotogramas en paralelo a diferentes intervalos de tiempo.
Imitando el mecanismo del ojo compuesto del insecto, hemos podido demostrar una tecnología fotográfica que ofrece un mayor rendimiento a velocidades ultragrantadas y en entornos de poca luz. Esta tecnología abrirá una amplia gama de posibles aplicaciones, como dispositivos portátiles, cámaras de vigilancia de seguridad y tecnología de imagen médica «. Explicar Kim Hyun-Kyung, investigador doctoral del Departamento de Biotecnología e Ingeniería Cerebral del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST).
Reproducción perfecta del mecanismo de ojo compuesto
Los ojos compuestos de insectos y otros artrópodos consisten en un conjunto en forma de domo de numerosos ojos individuales. Un ojo individual solo no puede distinguir la forma de un objeto, pero al procesar la información obtenida de cada ojo en paralelo, los objetos que se mueven rápidamente se pueden detectar con precisión. Además, el ojo compuesto, una estructura llamada ojo dúplex que se encuentra en muchos insectos nocturnos, tiene la propiedad de que la luz capturada por cada ojo individual también puede alcanzar las células fotorreceptoras del ojo vecino, lo que aumenta en gran medida la sensibilidad visual en el oscuridad.
Kim y su equipo han desarrollado la cámara de matriz de microlentes de alta velocidad y la alta sensibilidad (HS-MAC), que reproduce artificialmente este mecanismo del ojo compuesto, utilizando tres mecanismos (división de canales, adición temporal y reconstrucción de marcos comprimidos) para permitir un alto alto velocidad y alta sensibilidad.
Mientras que una cámara típica captura todo el marco al mismo tiempo, HS-MAC captura varias zonas (canales) por separado con microlentes dispuestos en paralelo, dividiendo y registrando la información en diferentes momentos. Cada canal está diseñado para capturar la luz a intervalos de tiempo ligeramente diferentes, y estas imágenes parciales se procesan en paralelo para aumentar la velocidad del marco.
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