Jeżeli na połączenie słów „smartfon”, „fotografia” oraz „3D” przychodzi Wam na myśl LG Optimus 3D ze stereoskopową kamerą lub najnowsze iPhone’y Pro, to przede wszystkim gratuluję wiedzy o współczesnych telefonach. Dziś jednak powiemy o zupełnie innym sposobie otrzymywania trójwymiaru.
Fotografia smartfonem w trójwymiarze
Naukowcy na Uniwersytecie Stanforda stworzyli nowatorski system, dzięki któremu typowe matryce obrazu mogłyby przechwytywać światło w trójwymiarze. Technika umożliwiłaby współczesnym aparatom mierzyć odległość od obiektu i tworzyć obrazowanie w 3D, a całość mieściłaby się w każdym smartfonie.
Obecne trójwymiarowe kamery wymagają wyspecjalizowanych pikseli, które są ciężkie do osiągnięcia w dużych formatach i mają mniejsze współczynniki wypełnienia ze względu na skomplikowaną elektronikę używaną do uchwycenia 3D w pikselach. Nasze podejście zamienia standardowe i wysoce zaawansowane matryce 2D na trójwymiarowe matryce, zamiast budować je od podstaw.Okan Atalar, doktorant w dziedzinie elektrotechniki na Uniwersytecie Stanforda i pierwszy autor pracy opisującej nowy system
Aby obecnie zmierzyć odległość między obiektami za pomocą światła, można tylko używając drogich systemów lidar – korzystając z lasera kierowanego w stronę przedmiotów, który mierzy odbijające się światło. W ten sposób układ wie, jak daleko znajduje się obiekt, jak szybko się porusza, czy oddala się lub przybliża i czy dwa ruchome obiekty mogą się „spotkać”.
Pomysł naukowców z Uniwersytetu Stanforda mógłby umożliwić stworzenie lidara o ogromnej rozdzielczości, która przy dzisiejszej technologii jest nieosiągalna. Wyższa rozdzielczość przełożyłaby się na identyfikację obiektów na znacznie większą odległość.
Jednym ze sposobów na dodanie obrazowania 3D do zwykłych sensorów jest dodanie źródła światła i modulatora, który włącza i wyłącza światło miliony razy na sekundę. Mierząc zmienne światła, inżynierowanie mogą obliczyć odległość – zużywając przy tym ogromne ilości energii.
Drużyna ze Stanforda rozwiązała problem z modulatorem korzystając ze zjawiska znanego jako rezonacja akustyczna. Korzystając z wafla z niobianu litu pokrytego dwiema przezroczystymi elektrodami stworzyli własny modulator akustyczny – rozwiązanie o wiele prostsze i tańsze niż ww. technologie. Mało tego, system współpracuje z obecnymi rozwiązaniami znanymi z aparatów cyfrowych i smartfonów. Atalar zaznacza również, że nasz sposób mógłby działać również w podczerwieni. Żaden sensor IR nie może wykryć głębi bez znacznych modyfikacji.
Dzięki pomysłowi naukowców nie tylko smartfonowa fotografia przeszłaby rewolucję. Diagnostyka, funkcje leczenia i naprawy w sektorze opieki zdrowotnej, technologii i produkcji również mogłyby skorzystać na upowszechnieniu nowej technologii. Trójwymiarowe aparaty to także lepsze i bezpieczniejsze smartfony. Więcej informacji dot. głębi i światła to mniejsza szansa na włamanie do systemu korzystającego z opcji rozpoznawania twarzy.
Liczę więc na to, że z naukowych laboratoriów „tanie trójwymiarowanie” szybko zawita w nowych smartfonach, a fotografia trójwymiarowa stanie się łatwiejsza i tańsza niż kiedykolwiek.
