211service.com
Een camera gemaakt van vele produceert Gigapixel-afbeeldingen
Stelt u zich eens voor dat u een afzonderlijke pixel probeert te herkennen in een afbeelding die wordt weergegeven op 1.000 high-definition tv-schermen. Dat is het soort resolutie dat een nieuw soort compacte gigapixelcamera kan produceren.
Ontwikkeld door David Brady en collega's van Duke University in Durham, North Carolina, is de nieuwe camera niet de eerste die beelden genereert met meer dan een miljard pixels (of gigapixelresolutie). Maar het is de eerste met het potentieel om te worden verkleind tot draagbare afmetingen. Gigapixelcamera's kunnen niet alleen digitale fotografie transformeren, zegt Brady, maar ze kunnen ook een revolutie teweegbrengen in beeldbewaking en video-uitzendingen.
Tot nu toe werden gigapixelafbeeldingen gegenereerd door ofwel zeer grote filmnegatieven te maken en deze vervolgens met extreem hoge resoluties te scannen, ofwel door veel afzonderlijke digitale beelden te maken en ze vervolgens op een computer aan elkaar te hechten tot een mozaïek. Hoewel beide benaderingen verbluffend gedetailleerde beelden kunnen produceren, is het gebruik van film traag en is het normaal gesproken niet praktisch om honderden afzonderlijke digitale camera's in te stellen om tegelijkertijd een beeld vast te leggen.
Het is niet mogelijk om een normale digitale camera eenvoudigweg op te schalen door het aantal lichtsensoren te vergroten tot een miljard, omdat hiervoor een lens nodig is die zo groot is dat onvolkomenheden aan het oppervlak vervorming veroorzaken.
In zoomen: Een gigapixelafbeelding van Pungo Lake.
De oplossing van Brady, een camera genaamd AWARE, heeft 98 microcamera's die vergelijkbaar zijn met die van smartphones, elk met een resolutie van 10 megapixels. Door deze hoogwaardige microcamera's achter een gedeelde lens te plaatsen, wordt het mogelijk om verschillende delen van het beeld afzonderlijk te verwerken en bekende vervormingen te corrigeren. We realiseerden ons dat we dit konden veranderen in een probleem met parallelle verwerking, zegt Brady.
De correcties worden mogelijk gemaakt door acht grafische verwerkingseenheden die parallel werken. Door het probleem op deze manier op te splitsen, kunnen complexere technieken worden gebruikt om optische aberraties te corrigeren, zegt Illah Nourbakhsh een hoofdonderzoeker van een soortgelijk project, genaamd Gigapan , aan de Carnegie Mellon Universiteit.
Uiteindelijk, naarmate de verwerkingskracht van de computer verbetert, zal de hardware die nodig is voor een dergelijke camera krimpen. Draagbare gigapixelresolutie kan op een aantal manieren nuttig zijn. Extra pixels helpen bijvoorbeeld al bij de beeldstabilisatie. Als je de resolutie verhoogt, vergroot je ook de kans dat geautomatiseerde herkennings- en kunstmatige-intelligentiesystemen dingen in de wereld nauwkeurig kunnen herkennen, zegt Nourbakhsh.
Het project wordt beschreven in de uitgave van het tijdschrift van deze week Natuur . In één gigapixelafbeelding van Pungo Lake in de Pocosin Lakes National Wildlife Refuge , De groep van Brady laat zien dat individuele zwanen in de uiterste afstand kunnen worden opgelost. De foto is gemaakt met een prototypecamera die in slechts 18 seconden een volledig beeld kan vastleggen en verwerken.
Naarmate de grafische processors verbeteren, neemt ook de snelheid van de camera toe, zegt Bradley. En hoewel het prototype momenteel 75 centimeter hoog is, ongeveer zo groot als een televisiestudiocamera, wordt de grootte van het apparaat voor een groot deel bepaald door de apparatuur die nodig is om de printplaten te koelen.
Op korte termijn denken we dat dit concept van een microcamera-imagingsysteem de toekomst van camera's is, zegt Brady. Tegen het einde van volgend jaar hoopt zijn groep 100 eenheden per jaar te kunnen produceren en verkopen, die elk ongeveer $ 100.000 kosten. Dit is vergelijkbaar met de kosten van een televisiecamera, zegt hij.
Met gigapixelcamera's kunnen evenementen uiteindelijk op nieuwe manieren worden vastgelegd. In plaats van een camerahoek te tonen die de producent je laat zien, kan de kijker alles in de scène zien wat ze willen, zegt Brady.