24 de jan de 2011

Uma câmera digital superior ao olho humano?


Redação do Site Inovação Tecnológica - 19/01/2011


O sensor da câmera consiste em uma rede de fotodetectores flexíveis, interconectados e instalados sobre uma membrana elástica. [Imagem: Jung et al/Pnas]

Olho com zoom

Abra uma câmera digital e você verá que seu sensor, chamado CCD, é plano.

Mas a retina humana é hemisférica, o que significa que são necessários truques de óptica para permitir que uma câmera "veja" de forma parecida com um olho humano.

Mas parecido não é igual.

Por isso, cientistas e engenheiros há muito tempo tentam criar uma câmera com um sensor curvilíneo, cujo formato imite o formato da retina humana.

Agora, um grupo de pesquisa fez mais do que isso. Eles incluíram um adicional importante: ao contrário do olho humano, a câmera "globo ocular", como seus criadores a estão chamando, possui um zoom óptico de 3,5 vezes.

Melhor do que o olho humano

"Estamos nos inspirando no olho humano, mas queremos ir além do olho humano," afirmou Yonggang Huang, da Universidade Northwestern, que desenvolveu a câmera em conjunto com seus colegas da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign - ambas nos Estados Unidos.

Segundo Huang, a minúscula câmera combina o melhor do olho humano com o melhor de uma câmera profissional tipo SLR (Single-Lens Reflex) dotada de zoom.

Ao copiar o sistema de lente única do olho humano - o cristalino - e o zoom da câmera SLR, os cientistas obtiveram uma câmera capaz de fazer imagens sem distorção sem precisar do peso e de todo o aparato das câmeras profissionais.

O sensor da câmera consiste em uma rede de fotodetectores flexíveis, interconectados e instalados sobre uma membrana elástica. A membrana e o circuito podem mudar de formato inúmeras vezes, sem risco de danos.

A lente foi construída com uma membrana fina e elástica encapsulada dentro de uma câmara com água. As paredes de vidro da câmara permitem que a luz passe pela lente e chegue até o sensor.

Câmera hemisférica

A chave para a construção dessa câmera globo ocular são substratos flexíveis, onde são montados a lente e os fotodetectores, e um sistema hidráulico que altera o formato dos substratos de forma precisa, obtendo um zoom variável e contínuo.

A eletrônica flexível foi suprida pela equipe do professor John Rogers, que tem uma extensa lista de proezas na área - a última delas são minúsculas lâmpadas implantáveis, que poderão permitir a criação de tatuagens que acendem, entre várias outras aplicações.

A equipe do prof. Rogers já havia criado uma câmera digital que imita a retina humana em 2008. Aquela versão, contudo, tinha uma resolução de apenas 256 pixels e ainda não tinha zoom.

Embora seja apenas um protótipo, e precise de muitos desenvolvimentos antes de chegar ao mercado, a câmera digital hemisférica poderá ser usada em várias aplicações, incluindo visão robótica, vigilância e equipamentos de consumo, além de imagens médicas, em endoscopia, por exemplo.

Para conhecer uma abordagem alternativa para uma câmera mais parecida com o olho humano, veja a reportagem Sensor de imagem flexível pode revolucionar a fotografia.

Bibliografia:

Dynamically tunable hemispherical electronic eye camera system with adjustable zoom capability
Inhwa Jung, Jianliang Xiao, Viktor Malyarchuk, Chaofeng Lu, Ming Li, Zhuangjian Liu, Jongseung Yoon, Yonggang Huang, John A. Rogers
Proceedings of the National Academy of Sciences
January 18, 2011
Vol.: Published online before print
DOI: 10.1073/pnas.1015440108

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