Когда заходит речь о камерах, имеющих разрешающую способность, исчисляющуюся гигапикселами, то первое, что приходит в голову — это камеры для огромных телескопов и для других научных исследовательских инструментов. Обычные потребительские камеры имеют более скромные возможности, в основном, их разрешающие способности колеблются в диапазоне от 8 до 40 мегапикселей. Но вскоре такая ситуация может измениться в корне благодаря совместной работе инженеров-электронщиков из университета Дюка (Duke University) и Аризонского университета (University of Arizona), которые создали относительно недорогую камеру, разрешающая способность которой в 20 раз превосходит возможности человеческого глаза, при угле обзора в 120 градусов.Для того, что бы добиться таких показателей исследователи синхронизировали работу 98 обычных крошечных камер, объединенных в одно устройство. В теории такая камера может иметь разрешающую способность в 50 гигапикселов. Каждая из микрокамер захватывает свою область изображения, которая немного пересекается со смежными областями. После этого компьютер, с помощью программного обеспечения, разработанного специалистами Аризонского университета, из полученных снимков составляет результирующее чрезвычайно детализированное изображение, которое имеет огромное разрешение.
«В большинстве случаев наша камера способна захватить изображения настолько мелких предметов, которые сам фотограф увидеть не в состоянии. Эти детали проявляются лишь при дальнейшем просмотре результирующего изображения» — рассказывает профессор Дэвид Брэйди (David Brady), который возглавлял данные исследования.
Традиционно качество фотокамер увеличивалось за счет применения сложной высококачественной оптики и качественных CCD-матриц высокого разрешения. До какого-то предела стоимость всего комплекса оставалась в приемлемых для потребителей рамках, но дальнейшее увеличение разрешающей способности фотокамер приводило к скачкообразному непропорциональному увеличению их стоимости и такие камеры становились доступными только узкому кругу потребителей, в основном ученых и фотографов-профессионалов.
Таким образом, исследователям удалось решить проблему получения качественных изображений, используя эффективные и недорогие микрокамеры, такие, которые сейчас используются в большинстве мобильных телефонов и других малогабаритных устройств. «Высококачественные оптические системы, имеющие матрицы высокого разрешения и немалую стоимость, так будут использоваться дальше учеными-астрономами. Но для устройств потребительского рынка использование малогабаритных интегральных схем, имеющих низкое энергопотребление, станет более приемлемым вариантом для увеличения возможностей бытовых камер» — утверждает Дэвид Брэйди.
Первый прототип много-гигапиксельной камеры имеет весьма немалые размеры, она выполнена в виде квадрата с длиной стороны 75 сантиметров и глубиной 50 сантиметров. Интересно то, что всего 3 процента от общего объема приходится на долю оптических элементов, все остальное занимают элементы конструкции, проводники и электроника, процессоры которой занимаются обработкой изображений.
Сейчас инженеры обоих университетов работают над миниатюризацией всей системы, в результате чего должна получиться фотокамера, которую уже сейчас смогут позволить себе использовать профессиональные фотографы. А в течении следующих пяти лет, когда блоки электронных камер станут более миниатюрными, более эффективными и менее дорогостоящими, новое поколение новых гигапиксельных камер станет доступным широкому кругу потребителей.
The researchers believe that within five years, as the electronic components of the cameras become miniaturized and more efficient, the next generation of gigapixel cameras should be available to the general public.
Исследователи полагают, что в течение пяти лет, поскольку электронные блоки камер становятся миниатюризированными и более эффективными, следующее поколение gigapixel камер должно быть доступным широкой публике.
Да, чуть не забыл упомянуть то, что данные исследования и проделанная работа проводились по заказу и под финансированием от Управления перспективных исследовательских программ Пентагона DARPA, так что становится совершенно ясным, кто же именно первым получит новые камеры в свое распоряжение.
