Aparat zrobiony z wielu tworzy obrazy gigapikselowe

Wyobraź sobie, że próbujesz dostrzec pojedynczy piksel na obrazie wyświetlanym na 1000 ekranów telewizorów o wysokiej rozdzielczości. Jest to rozdzielczość, jaką jest w stanie uzyskać nowy rodzaj kompaktowego aparatu gigapikselowego.

Opracowany przez David Brady i koledzy z Duke University w Durham w Północnej Karolinie nowy aparat nie jest pierwszym, który generuje obrazy o rozdzielczości przekraczającej miliard pikseli (lub rozdzielczości gigapikselowej). Ale jest to pierwsza, która może zostać zmniejszona do przenośnych wymiarów. Kamery gigapikselowe mogą nie tylko odmienić fotografię cyfrową, mówi Brady, ale także zrewolucjonizować nadzór obrazu i transmisję wideo.

Do tej pory obrazy gigapikselowe były generowane albo przez tworzenie bardzo dużych negatywów filmowych, a następnie skanowanie ich w bardzo wysokiej rozdzielczości, albo przez robienie wielu oddzielnych obrazów cyfrowych, a następnie łączenie ich w mozaikę na komputerze. Podczas gdy oba podejścia mogą dawać oszałamiająco szczegółowe obrazy, użycie filmu jest powolne, a ustawianie setek oddzielnych aparatów cyfrowych do jednoczesnego rejestrowania obrazu jest zwykle mniej niż praktyczne.

Nie da się po prostu powiększyć normalnego aparatu cyfrowego poprzez zwiększenie liczby czujników światła do miliarda, ponieważ wymagałoby to obiektywu tak dużego, że niedoskonałości na jego powierzchni powodowałyby zniekształcenia.

Zbliżenie: Gigapikselowy obraz jeziora Pungo.

Rozwiązanie firmy Brady, kamera o nazwie AWARE, zawiera 98 mikrokamer podobnych do tych w smartfonach, każda o rozdzielczości 10 megapikseli. Umieszczając te wysokiej jakości mikrokamery za wspólnym obiektywem, można oddzielnie przetwarzać różne części obrazu i korygować znane zniekształcenia. Zdaliśmy sobie sprawę, że możemy zmienić to w problem przetwarzania równoległego, mówi Brady.

Korekty umożliwia osiem procesorów graficznych pracujących równolegle. Rozwiązanie problemu w ten sposób pozwala na zastosowanie bardziej złożonych technik do korygowania aberracji optycznych, mówi Illah Nourbakhsh główny badacz podobnego projektu, zwany Gigapan , na Uniwersytecie Carnegie Mellon.

W końcu, wraz ze wzrostem mocy obliczeniowej komputera, sprzęt potrzebny do takiej kamery powinien się skurczyć. Przenośna rozdzielczość gigapikselowa może być przydatna na wiele sposobów. Na przykład dodatkowe piksele już pomagają w stabilizacji obrazu. Ponadto, jeśli zwiększysz rozdzielczość, zwiększysz szanse, że systemy automatycznego rozpoznawania i sztucznej inteligencji będą w stanie dokładnie rozpoznawać rzeczy na świecie, mówi Nourbakhsh.

Projekt został opisany w numerze czasopisma z tego tygodnia Natura . Na jednym gigapikselowym zdjęciu jeziora Pungo w Narodowy Rezerwat Przyrody Jezior Pocosin , grupa Brady'ego pokazuje, że pojedyncze łabędzie w ekstremalnych odległościach można rozwiązać. Zdjęcie zostało zrobione przy użyciu prototypowej kamery zdolnej do uchwycenia i przetworzenia całego obrazu w zaledwie 18 sekund.

Wraz z poprawą procesorów graficznych, tak samo będzie z szybkością aparatu, mówi Bradley. I chociaż prototyp ma obecnie 75 centymetrów wysokości – mniej więcej wielkości studyjnej kamery telewizyjnej – rozmiar urządzenia jest w dużej mierze podyktowany sprzętem potrzebnym do chłodzenia płytek drukowanych.

Uważamy, że w najbliższym czasie koncepcja systemu obrazowania mikrokamerami będzie przyszłością kamer, mówi Brady. Do końca przyszłego roku jego grupa ma nadzieję, że będzie w stanie wyprodukować i sprzedać 100 sztuk rocznie, każda kosztująca około 100 000 dolarów. Mówi, że jest to porównywalne z kosztem kamery telewizyjnej.

Kamery gigapikselowe mogą w końcu pozwolić na relacjonowanie wydarzeń na nowe sposoby. Zamiast pokazywać kąt kamery, który pozwala zobaczyć producent, widz będzie mógł zobaczyć w scenie wszystko, co chce, mówi Brady.

ukryć