Μια νέα γενιά των καμερών θα είναι σε θέση να δει μέσα από τοίχους

Σας αρέσει η κάμερα στο ολοκαίνουργιο smartphone σας; Μπορεί να εντοπίσει το πρόσωπο της φωτογραφίας και να πυροβολήσει βίντεο σε λειτουργία αργή κίνηση στην υψηλότερη ανάλυση. Αλλά αυτά τα τεχνολογικά επιτεύγματα - μόνο η αρχή μιας μεγάλης επανάστασης που εκτυλίσσεται μπροστά στα μάτια μας. Πρόσφατη έρευνα στον τομέα των καμερών από την αύξηση του αριθμού των megapixels υπέρ της συγχώνευσης από αυτές τις κάμερες με υπολογιστική ισχύ. Και εδώ έχουμε κατά νου δεν επεξεργάζεται στο Photoshop στυλ όταν επάνω για τις επιπτώσεις της εικόνας και τα φίλτρα, αλλά μάλλον μια νέα προσέγγιση, όταν τα εισερχόμενα δεδομένα δεν μοιάζει με την εικόνα. Εικόνα γίνονται μετά από μια σειρά χειρισμών υπολογιστή, που συνδέονται συχνά με πολύπλοκα μαθηματικά και προσομοιώσεις για το πώς το φως ταξιδεύει μέσα από τη σκηνή ή φωτογραφική μηχανή.

Πρόσθετες επίπεδα της υπολογιστικής επεξεργασίας μας ελευθερώνει μαγικά από αλυσίδες συμβατικές τεχνικές απεικόνισης. Μια μέρα που δεν θα χρειάζεται πλέον τη φωτογραφική μηχανή με τη συνήθη έννοια. Αντ 'αυτού, θα χρησιμοποιούν το φως ανιχνευτές που μέχρι πριν από λίγα χρόνια, κανείς δεν θεωρείται ακόμη και για τη δημιουργία των εικόνων. Και είναι σε θέση να καταπληκτικά πράγματα: να δει μέσα από την ομίχλη, να κοιτάξουμε μέσα στο ανθρώπινο σώμα, και ακόμη και να δείτε μέσα από τοίχους.

, ένα-pixel κάμερα

Μεταξύ των περίεργοι παράδειγμα - μια φωτογραφική μηχανή με ένα pixel, η οποία βασίζεται σε μια εντελώς απλή αρχή. Τυπικά κάμερες χρησιμοποιούν μια πληθώρα pixels (μικροσκοπικά ευαίσθητα στοιχεία) για την καταγραφή τη σκηνή που φωτίζεται από μια πηγή φωτός (στις περισσότερες περιπτώσεις). Αλλά μπορεί να κάνει το αντίθετο: να συλλάβει τις πληροφορίες από την πληθώρα των πηγών φωτός με ένα μόνο pixel. Για να το κάνετε αυτό, θα πρέπει να έχετε μια ελεγχόμενη πηγή φωτός, ακόμη και ένα απλό προβολέα δεδομένων, η οποία φωτίζει τη σκηνή ένα σημείο ή να εκδώσει μια σειρά από διαφορετικά σχέδια. Για κάθε φωτισμό spot ή μοτίβο που μπορεί να μετρήσει την ποσότητα του ανακλώμενου φωτός, και να συνοψίσει αυτό, δημιουργώντας μια τελική εικόνα.

Προφανώς, η έλλειψη ενός πυροβολισμού είναι ότι θα πρέπει να περάσει πολλά από τα φωτίζεται κηλίδες ή σχέδια για τη δημιουργία μιας εικόνας (κλείστρου κανονική κάμερα για να το με ένα κλικ κάνει). Αλλά αυτή η μορφή της απεικόνισης θα δημιουργήσει μια εικόνα ότι η κάμερα δεν θα είναι σε θέση να δημιουργήσει, για παράδειγμα, τα μήκη κύματος του φωτός εκτός του ορατού φάσματος, η οποία δεν θα είναι σε θέση να καλύψουν τις συνήθεις ανιχνευτές κάμερα.

Αυτές οι κάμερες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να δημιουργήσουν εικόνες μέσα από πυκνή ομίχλη ή χιόνι. Ή μπορούν να μιμούνται τα μάτια ορισμένων ζώων και να αυξήσει αυτόματα την ανάλυση της εικόνας (αριθμό των τμημάτων, που συλλαμβάνει), ανάλογα με το τι είναι στη σκηνή.

Μπορείτε ακόμη και να πάρετε την εικόνα των ελαφρών σωματιδίων που δεν αλληλεπιδρούν με το αντικείμενο που θέλετε να φωτογραφίσετε. Έτσι ήταν δυνατό να χρησιμοποιηθεί η ιδέα της «κβαντικής εμπλοκής» - δύο σωματίδια μπορεί να εμπλακεί σε ένα τέτοιο τρόπο, ώστε ό, τι συμβαίνει σε μία από αυτές θα πρέπει να αντανακλάται άμεσα στο άλλο σωματίδιο, ακόμη και αν βρίσκονται σε μεγάλη απόσταση μεταξύ τους. Θα ήταν δυνατόν να μελετηθούν οι ιδιότητες των αντικειμένων που αλλάζουν όταν φωτίζεται. Έτσι, θα μπορούσε κανείς να καταλάβει πώς ο αμφιβληστροειδής εμφανίζεται στο σκοτάδι (προφανώς δεν είναι ο τρόπος για να το φως).

Η πολυ-απεικόνισης

Ένα-pixel απεικόνιση - μόνο μία από τις απλές καινοτομίες που εμφανίζονται στις πιο πρόσφατες φωτογραφικές μηχανές και βασίζονται στην παραδοσιακή έννοια της δημιουργίας μιας εικόνας. Επί του παρόντος, όμως, βλέπουμε ένα αυξανόμενο ενδιαφέρον για τα συστήματα που χρησιμοποιούν πολλές πληροφορίες, ενώ οι παραδοσιακές μέθοδοι συλλέγονται μόνο ένα μικρό μέρος της.

Είναι εδώ που θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε τις προσεγγίσεις multi-touch που περιλαμβάνουν μια ποικιλία διαφορετικών ανιχνευτών, με στόχο σε ένα στάδιο. Hubble ήταν ένα καλό παράδειγμα του τι λειτουργεί δημιουργώντας εικόνες ενός συνδυασμού ενός πλήθους των εικόνων που λαμβάνονται σε διαφορετικά μήκη κύματος. Σήμερα, όμως, μπορείτε να αγοράσετε μια εμπορική έκδοση αυτής της τεχνολογίας, για παράδειγμα, που ενσωματώνονται στην κάμερα Lytro, η οποία συλλέγει πληροφορίες σχετικά με την ένταση του φωτός και την κατεύθυνση ενός αισθητήρα και, στη συνέχεια, δημιουργεί εικόνες που μπορούν να επικεντρωθούν εκ νέου μετά τους πυροβολισμούς.

της επόμενης κάμερας γενιά είναι πιθανό να είναι παρόμοιο με το θάλαμο Φως L16 το οποίο είναι εξοπλισμένο με τις πλέον πρόσφατες τεχνικές βασίζονται σε περισσότερα από μια δωδεκάδα διαφορετικούς αισθητήρες. Τα δεδομένα τους σε συνδυασμό με έναν υπολογιστή για να δημιουργήσετε ένα 50-megabyte, perefokusiruemoe και την εκ νέου επεκτάσιμη, επαγγελματικής ποιότητας εικόνας. Η ίδια η φωτογραφική μηχανή μοιάζει με μια ερμηνεία της τηλέφωνο με κάμερα στο στυλ του Πικάσο.

Και αυτό εξακολουθεί να είναι τα πρώτα βήματα για να δημιουργήσετε μια νέα γενιά των καμερών που θα αλλάξει τη σχέση μας με εικόνες. Οι επιστήμονες που εργάζονται για το πρόβλημα της σκοποβολής στην ομίχλη, μέσα από τοίχους, ακόμη και σχεδιάζουν να εξετάσει το ανθρώπινο σώμα και τον εγκέφαλο. Όλες αυτές οι μέθοδοι βασίζονται στον συνδυασμό των εικόνων με τα μοντέλα που εξηγούν πώς το φως ταξιδεύει σε διάφορες ουσίες. Μια άλλη ενδιαφέρουσα προσέγγιση με βάση το πώς η τεχνητή νοημοσύνη «μαθαίνει» να αναγνωρίσει αντικείμενα στη βάση δεδομένων. Αυτές οι μέθοδοι εμπνευσμένο από τη διαδικασία της μάθησης που λαμβάνει χώρα στον ανθρώπινο εγκέφαλο, και, κατά πάσα πιθανότητα, θα παίξει σημαντικό ρόλο στο μέλλον των συστημάτων απεικόνισης.

Τεχνολογία με ένα φωτόνιο και κβαντική απεικόνισης σταδιακά ωριμάζουν - θα είναι σε θέση να πάρει τις εικόνες σε συνθήκες εξαιρετικά χαμηλού φωτισμού και βίντεο με απίστευτα γρήγορη ταχύτητα, τρισεκατομμύρια καρέ ανά δευτερόλεπτο. Αυτό είναι αρκετό για να αφαιρέσει ακόμη και το φως που διέρχεται από τη σκηνή.

Ορισμένες από αυτές τις εφαρμογές απαιτούν λίγο περισσότερο χρόνο για να αναπτυχθεί πλήρως, αλλά τώρα γνωρίζουμε ότι η φυσική μας επιτρέπει να λύσουμε αυτά και άλλα προβλήματα με τη χρήση ενός ευφυούς συνδυασμό των νέων τεχνολογιών και της πληροφορικής εφευρετικότητα.