Pesquisadores da Universidade de Princeton e da Universidade de Washington desenvolveram uma câmera ultracompacta. E se eu te disser “ultra, realmente ultra” compacto, acredite: é do tamanho de um grande grão de sal. O sistema foi desenvolvido com uma tecnologia chamada metassuperfície. 1,6 milhão de pinos cilíndricos compõem a incrível estrutura desse objeto, que pode ser produzido de forma semelhante a um chip de computador.
Uma microcâmera como essa poderia fazer fortuna para todos os programas de diagnóstico e detecção, porque também supera (entre outras coisas) os problemas de definição e campo de visão de todos os seus “concorrentes”, que também eram muito maiores.
Me passa a camera
O novo sistema pode produzir imagens nítidas e coloridas e rivalizar com uma lente fotográfica convencional 500.000 vezes maior, escrevem os pesquisadores em um artigo. publicado ontem, 29 de novembro, na Nature Communications.
Uma câmera tradicional usa uma série de lentes curvas de vidro ou plástico para focar os raios de luz. Este novo sistema óptico baseia-se, como mencionado, em uma tecnologia chamada metassuperfície. No espaço de meio milímetro, esta tecnologia é capaz de organizar mais de um milhão e meio de nanoestruturas do tamanho do vírus HIV.
A chave para o incrível desempenho deste objeto está na combinação do design avançado com a inteligência artificial, o que permitiu que a estrutura fosse desenhada de forma a otimizar a interação destes minúsculos cilindros ópticos com a luz. O resultado? Um sistema que poderia permitir imagens praticamente não invasivas. Uma superfície inteira, um tecido, talvez um olho artificial poderia literalmente ser coberto por esses conjuntos de “antenas ópticas”: tudo pode se tornar uma câmera.
Pesquisa
Pesquisadores liderados por Félix Heide eles compararam as imagens produzidas pela nova câmera com os resultados de câmeras anteriores, inclusive as de metassuperfície. Todos sofriam de distorção de imagem e capacidade limitada de capturar luz. Claro, todos menos um.
“Foi um desafio projetar e configurar essas pequenas microestruturas”, diz ele Ethan Tseng, um PhD em ciência da computação que co-liderou o estudo. “Para esta tarefa específica de capturar imagens RGB com um amplo campo de visão, foi um desafio porque existem milhões dessas pequenas microestruturas e precisávamos projetá-las de maneira ideal.”
Por que esta câmera é uma inovação
Embora a abordagem de design óptico não seja nova, este é o primeiro sistema a usar tecnologia óptica de superfície combinada perfeitamente com processamento neural. Esta pesquisa conseguiu criar a combinação perfeita entre um design extremamente preciso e uma otimização igualmente precisa.
Agora Heide e seus colegas estão trabalhando para adicionar mais recursos de computação à câmera. Além de otimizar a qualidade da imagem, eles gostariam de adicionar recursos para detecção de objetos e outras modalidades úteis para medicina e robótica.
Além das aplicações mais “nobres”, nem é preciso dizer que também haveria muitas aplicações comerciais. Poderíamos evitar colocar uma câmera (mas o que posso dizer, às vezes vejo até cinco) atrás de um smartphone. Toda a parte traseira do telefone pode se tornar uma única câmera. E quem sabe o que mais. Queremos falar sobre vigilância por vídeo? Melhor não, vamos.
