les chercheurs du MIT a récemment lancé une nouvelle technologie d'imagerie optique. La lentille au lieu de la technique traditionnelle - réfraction système d'imagerie, réflexion de la lumière et en utilisant une différence de temps dans le chemin optique d'imagerie. Cette technique permet la caméra ayant un temps sensible ou de la profondeur, la caméra optique classique qui est impossible.
En particulier, les chercheurs ont introduit une technologie basée sur la « caméra à balayage » ultra-rapide, seulement un temps d'obturation très court peut être visionnée. Ultra-rapide caméra photographie à haute vitesse, sans qu'il soit nécessaire d'ouvrir les scanners de livres, domaines d'application de la photographie 3D tels que l'accès, mais les caméras ultra-rapides reposent sur l'optique traditionnelle, donc il y a de nombreuses limitations. Par exemple, il est nécessaire de construire un groupe de lentilles de réfraction de long chemin optique.
MIT Media Lab sera publiée dans la revue « Nature optique » cette semaine, et décrit les moyens spécifiques: les photons rebondisse avant et en arrière dans l'appareil photo, chaque réflexion, un capteur ultra-rapide génère une image. Ainsi, il est possible d'obtenir une série d'images de la même scène, différents temps de génération de chaque image, et sont différentes profondeurs de champ. Les chercheurs de cette technique appelée « compression temporelle optique. »
Premier auteur du tableau de papier Shu Barmak Heshmat dit idée centrale de compression de temps est d'utiliser la technologie optique pour le temps de l'espace: la caméra des images capturées à différents moments, ce qui équivaut à la caméra traditionnelle pour photographier la même scène à des distances différentes. Ces images sont traitées pour obtenir les caractéristiques d'un appareil photo traditionnel ne peut pas être atteint. (Source: pixabay)
La technique de compression temporelle optique utilise un ensemble de demi-miroir disposé entre la lentille et le capteur en parallèle, au niveau de chaque lumière de réflexion, la distance « comprimé » parcourue par la lumière.
Il décrit trois types d'appareil d'imagerie sensible à la profondeur basés sur des techniques de compression de temps optique, ces « temps de transit » de la scène sur le capteur de la caméra en mesurant le temps de photons pour estimer la profondeur d'une scène 3D.
Adresse Papers: https: //www.nature.com/articles/s41566-018-0234-
D'autres auteurs de l'étude comprennent MIT informatique et intelligence artificielle étudiant diplômé Laboratoire Matthew Tancik, groupe Culture Caméra MIT Media Lab doctorat Guy SATAT, chef de l'équipe d'études culturelles de la caméra et professeur agrégé des arts médiatiques et des sciences Ramesh Raskar.
Le temps comprimé à distance
Le système proposé dans le lancement de papier femtoseconde (do milliardièmes de seconde) Objet d'irradiation par impulsions laser. Groupe utilisant un réfracte de lentilles de caméra classiques de la lumière, de focaliser la lumière sur le capteur. Cependant, après que la lumière entre dans le nouveau système ne pénètre pas directement le capteur, mais réfléchi avant et en arrière dans le groupe de demi-miroir. Chaque réflexion, le détecteur peut recevoir un certain nombre de photons qui correspondent à un intervalle de temps connu.
Carte | capteur prend (Source: MIT Media Lab)
L'essentiel est que la nouvelle technologie: le groupe de demi-miroir sont changés légèrement lorsque le point de réflexion de la lumière de chaque réflexion, ce qui correspond à un groupe de lentilles de réfraction vers le capteur d'image un peu plus près. Plus le nombre de réflexions, est équivalente à la distance proche entre le capteur et le groupe de lentilles de réfraction.
Tant que le capteur est placé sur le point focal calculé à l'avance, la caméra peut prendre l'image finale claire. Bien que les premiers photons réfléchis fois l'image générée est pas clair, mais la netteté de l'image sera générée après une augmentation substantielle.
Papier, chercheurs mots « MIT » 53 cm de la lentille à la séance photo. Pour 20 cm de groupe de lentilles de mise au point de la caméra traditionnelle, un groupe de lentilles doit être situé dans un endroit 32 cm du capteur. Toutefois, le sous-appareil de compression de temps 5 de sorte que la réflexion de la lumière, et peuvent donc être placés là où le groupe de lentilles à 3,1 cm du capteur.
Heshmat dit des techniques de compression de temps peuvent être utilisés pour rendre plus compacts et légers astronomie de la caméra et des services d'observation de la Terre.
Multi-couleur, longueur multifocale
Une autre expérience: la caméra a un champ de vision de « X » et « II » intervalle de 2 symbole de 50 cm de l'autre. "X" de la lentille 55 cm, "II" 4 cm de la lentille. Les chercheurs ont ajouté groupe de lentilles de réfraction supplémentaire dans le groupe de lentilles de réflexion, de sorte que la lumière à chaque réflexion, sont équivalentes à réduire l'écart entre la caméra et l'objet. Ainsi, après qu'un objet est irradié avec un laser, une photographie de la caméra, une image nette peut être obtenue 2 symboles.
Carte | objet d'irradiation laser tir (Source: MIT Media Lab)
En outre, les chercheurs ont également démontré à plusieurs couleurs (autrement connu comme multi-spectrale) caméra. Ils ont conçu une fonction de filtre à deux couleurs du miroir, une distance entre le groupe de lentilles proche de l'autre loin. De plus, a aussi fourni un miroir à large bande. Ensuite, l'image de la caméra de deux symboles « A » et « B », respectivement, et l'irradiation par laser à impulsions courtes de deux symboles de différentes couleurs.
Lorsque la lumière atteint la caméra de deux couleurs de lumière sont réfléchis dans les deux sens avec deux capteurs de différents groupes de miroirs. L'heure d'arrivée exacte précalculée de chaque couleur de la lumière, les chercheurs ont reconstruit les deux images monochromes est une image couleur. Cette technique peut être utilisée pour la caméra de détection de profondeur - la caméra peut également enregistrer l'infrarouge en cours.
les chercheurs du MIT ont dit, au moment où les paramètres de compression de caméra définis miroirs design, capteurs et groupe réfracteur, vous pouvez générer beaucoup de fonctionnalités merveilleuses et appareil photo traditionnel ne peuvent pas atteindre ces caractéristiques. Californie Berkeley professeur de génie électrique et informatique et directeur du Laboratoire de Photonique Bahram Jalali croit que la nouvelle dimension du temps ajouté appareil photo dans l'appareil photo ultra-rapide basé sur l'irradiation laser femtoseconde dans le processus, ouvre de nouvelles applications potentielles pour la conception de systèmes d'imagerie. Par exemple, dans le domaine de l'imagerie médicale, la caméra ultra-rapide peut être utilisé dans la microchirurgie et la caméra d'imagerie profonde de l'organisation.
