Kamera med 8× fler kanaler utlovar en ny era av mobilfotografering

Forskare vid University of Utah har utvecklat ett nytt kamerasystem som snart kan göra det möjligt för din smartphone att se världen mycket mer detaljerat än vad som är tillgängligt just nu. Till skillnad från en standardkamera som bara fångar upp tre färgkanaler (röd, grön och blå), fångar den nya tekniken upp 25 olika färgkanaler, vilket gör det möjligt att registrera ett "spektralt fingeravtryck" för varje pixel i högupplöst video.

Forskarna säger att deras system är tillräckligt litet för att passa in i en mobiltelefon, vilket skulle kunna revolutionera smartphone-fotograferingen. En framtida telefon med denna teknik skulle potentiellt kunna användas för att omedelbart bedöma en frukts mognad, upptäcka stress eller sjukdomar hos växter, identifiera olika hudåkommor med mera. Den skulle även kunna förbättra tekniken för ansiktsigenkänning eftersom den ser det som är osynligt för både det mänskliga ögat och vanliga digitalkameror.

Tekniken och specifikationerna

Det här genombrottet - som beskrivs i tidskriften Optica - är ett specialiserat diffraktivt filter med mönster i nanoskala som placeras direkt över en konventionell kameras sensor. Filtret kodar alla 25 kanaler med spektraldata från en scen till en komprimerad 2D-bild som kallas "diffraktogram" En datoralgoritm rekonstruerar sedan denna bild till en fullständig datakub.

Detta tillvägagångssätt innebär ett stort steg framåt eftersom traditionella hyperspektrala kameror är skrymmande, dyra och för långsamma för att spela in videor.

Viktiga specifikationer för prototypen:

• Spektrala kanaler: 25
• Spektralt intervall: 440-800 nm
• Upplösning: 1304 × 744 pixlar (~1 MP)
• Synfält: ~50°

Bortom smartphones

Potentialen för smartphones är enorm, men tekniken har också stor potential inom många andra områden. Den kan anpassas till övervakningskameror, livsmedelsbearbetningsanläggningar och mycket mer. Eftersom de tagna bilderna komprimeras blir datafilerna också mycket mindre, vilket kan vara till nytta för satelliter som behöver överföra data över långa avstånd. Om tekniken utvecklas och tas i bruk kommer kostnaden för hyperspektrala kameror som används i olika branscher att sänkas, och den kommer också att bli mer portabel.