Naukowcy przedstawiają kamerę przyszłości
Zespół brytyjskich naukowców opracował nową technologię umożliwiającą jednoczesne wykonywanie zdjęć w wysokiej rozdzielczości i nagrywanie szybkoklatkowego obrazu wideo - rewolucyjna technika, która może znaleźć zastosowanie w przyszłości zarówno w nauce, jak i w przemyśle. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Nature Methods. Zespół z Uniwersytetu Oksfordzkiego stworzył nową metodę, łącząc standardowe technologie stosowane w zwykłych aparatach i kamerach oraz cyfrowych projektorach filmowych. W ten sposób powstało narzędzie, które może zmienić obecne naukowe techniki obrazowania, umożliwiając nagrywanie szybkoklatkowego wideo i wykonywanie zdjęć w wysokiej rozdzielczości za pomocą tej samej kamery-aparatu w rozsądnej cenie. Technologia ta może okazać się przydatna w wielu branżach, np. w systemach telewizji przemysłowej (CCTV) czy w fotografii sportowej, i już teraz interesuje się nią sektor naukowego obrazowania, gdzie istnieje potrzeba wykonywania zdjęć w bardzo wysokiej rozdzielczości, z których powstaje szybkoklatkowe wideo. Obecnie jest to drogie i trudne przedsięwzięcie. Jak mówi dr Peter Kohl z Uniwersytetu Oksfordzkiego, współautor badań: "Każdy, kto próbował kiedykolwiek zrobić zdjęcie lub nagrać wideo szybko poruszającego się obiektu, jak np. podczas meczu piłki nożnej albo wyścigu motorów, nawet posiadając całkiem przyzwoitą lustrzankę jednoobiektywową, wie jak trudno jest uzyskać ostry obraz, ponieważ ruch powoduje rozmycie obiektu. Podczas badań naukowych natykamy się na ten sam problem, kiedy możemy przeoczyć naprawdę istotne rzeczy, jak np. bardzo szybkie zmiany intensywności światła fluorescencyjnych molekuł, które mówią nam, co dzieje się wewnątrz komórki." "Dr Gil Bub z mojego zespołu wpadł na naprawdę świetny pomysł, aby połączyć zdjęcia w wysokiej rozdzielczości z szybkoklatkowym filmem wideo, jednocześnie na tym samym układzie scalonym kamery. Takie kamery, jakich zwykle potrzebują naukowcy, aby uzyskać podobny szybkoklatkowy obraz mogą kosztować nawet kilkadziesiąt tysięcy funtów, a wynalazek dr Buba daje to samo za ułamek tej ceny." Technika polega na podzieleniu pikseli w kamerze na grupy, które następnie są dopuszczane do udziału we większym obrazie, bardzo szybko w sterowanej kolejności, w czasie wymaganym zwykle do wykonania jednego tradycyjnego zdjęcia. Na przykład, kiedy użytych zostanie 16 układów pikseli i każdy z nich kolejno jest naświetlany przez jedną szesnastą czasu, w jakim przesłona aparatu pozostaje otwarta, to w 16 punktach czasowych równo rozłożone części obrazu zostaną utrwalone przez poszczególne grupy pikseli. Następnie użytkownik ma do wyboru dwie opcje: może przeglądać wszystkie 16 grup pikseli razem, jako wysokiej rozdzielczości zdjęcie, albo może odtwarzać 16 pod-obrazów jeden po drugim, generując w ten sposób szybkoklatkowy film. "Nowością jest to, że zdjęcie i wideo utrwalane są w tym samym czasie, na tym samym czujniku" - mówi dr Bub. "Taki efekt uzyskuje się pozwalając pikselom w aparacie działać, jak gdyby stanowiły element dziesiątek a nawet setek niezależnych aparatów, wykonujących zdjęcia w błyskawicznej serii, jeden po drugim, podczas jednego normalnego naświetlenia. Cała zabawa polega na tym, że schemat naświetleń pikseli zachowuje wysoką rozdzielczość całego obrazu, który można następnie wykorzystać jako całość, by powstało zdjęcie w wysokiej rozdzielczości, albo odkodować w formie szybkoklatkowego filmu." Nowa technologia może wkrótce wejść na rynek. Dr Mark Pitter z Uniwersytetu w Nottingham pracuje obecnie nad skompresowaniem technologii w jeden uniwersalny czujnik, który można będzie wstawić do normalnych kamer-aparatów. Jak mówi dr Pitter: "Użycie specjalnie zaprojektowanego czujnika w stałym stanie skupienia pozwoli stworzyć kompaktowe i proste kamery, mikroskopy i inne urządzenia optyczne, które jeszcze bardziej obniżą koszty i nakład pracy wymagany do tej ekscytującej techniki. W ten sposób znajdzie ona zastosowanie w szerszym zakresie zastosowań, np. w kamerach użytkowych, systemach zabezpieczających czy sterowaniu procesami produkcyjnymi."
Kraje
Zjednoczone Królestwo