Kameras der neuen Generation in der Lage, durch Wände zu sehen

Und Sie mögen die Kamera auf Ihrem neuen Smartphone? Es erkennt das Gesicht auf Fotos und Videos aufnehmen im Modus slow-motion in der höchsten Auflösung. Aber diese technologischen Durchbrüche sind nur der Anfang einer großen Revolution, die entfaltet sich vor unseren Augen. Neuere Forschungen im Bereich der Kameras Weg von der Erhöhung der Zahl der Megapixel zu Gunsten der Fusion von Daten der Kameras mit der Rechenleistung. Und gemeint ist nicht die Bearbeitung in Photoshop Stil, wenn Sie auf das Bild überlagert Effekte und Filter, sondern vielmehr ein neuer Ansatz, wenn die Daten überhaupt nicht wie auf dem Bild. Bild werden Sie nach einer Reihe von EDV-Manipulationen, die oft verbunden mit komplexer Mathematik und Modellierung, wie Licht durch die Bühne oder die Kamera.

Eine Zusätzliche Ebene der computergestützten Verarbeitung magisch befreit uns von den Ketten der konventionellen bildgebenden Verfahren. Eines Tages werden wir nicht mehr gebraucht werden Kameras im üblichen Sinne. Stattdessen verwenden wir Licht-Detektoren, die noch vor wenigen Jahren niemand gedacht für die Erstellung von Bildern. Und Sie werden in der Lage, erstaunliche Dinge zu sehen durch den Nebel, hineinzuschauen in den menschlichen Körper und sogar durch Wände zu sehen.

ein-Pixel-Kamera

Unter den neugierigen Beispiele — однопиксельная Kamera, die sich auf ein ganz einfaches Prinzip. Standard-Kameras verwenden eine Vielzahl von Pixeln (winzigen Fühlern) für die Erfassung von Szenen, die beleuchtet eine Lichtquelle (in den meisten Fällen). Aber kann auch Umgekehrt: Informationen zu erfassen, die aus einer Vielzahl von lichtquellen mit einem einzigen Pixel.

Dazu benötigen Sie eine kontrollierte Lichtquelle, sogar ein einfacher Projektor der Daten, die Szene beleuchtet eine Stelle oder gibt eine Reihe von verschiedenen mustern. Für jeden Spot Beleuchtung oder patterns können Sie Messen die Menge des reflektierten Lichts und zusammenfassen, indem Sie das endgültige Bild.

Offensichtlich ist der Mangel an einem solchen Fotoshooting ist, dass Sie müssen den vielen beleuchteten Flecken oder Muster, um ein Bild zu erstellen (die normale Kamera macht das ein-Klick-Verschluss). Aber diese Form der Visualisierung ermöglicht es ein Bild, das die Kamera nicht in der Lage zu erstellen, zum Beispiel, in den Wellenlängen von Licht außerhalb des sichtbaren Spektrums, die nicht fangen können herkömmliche Detektoren Kameras.

Diese Kamera können Sie Fotos aufnehmen durch Nebel oder dichten Schneefall. Oder Sie können imitieren die Augen einiger Tiere und automatisch an die Auflösung des Bildes (Anzahl der Details, die es erfasst, je nachdem, was auf der Bühne.

Sie Können auch fangen die Bilder aus den Teilchen des Lichts, die nie interagiert mit dem Objekt, das wir fotografieren wollen. So könnte man die Idee der «Quanten-Verschränkung» — zwei Teilchen können so verworren, dass die Ereignisse mit einer sofort wird Einfluss auf die anderen Teilchen, auch wenn Sie in großer Entfernung voneinander. Man könnte das studieren der Eigenschaften von Objekten, die sich bei der Beleuchtung. So würde man verstehen, wie die Netzhaut des Auges sieht im Dunkeln (natürlich nicht so wie das Licht).

Multisensor-Visualisierung

Однопиксельная Visualisierung ist nur eine der einfachen Innovationen, die erscheinen in den neuesten Kameras und stützen sich auf das traditionelle Konzept der Erstellung des Bildes. Aber derzeit beobachten wir das wachsende Interesse an Systemen, die eine Menge von Informationen, während die traditionellen Methoden erfassen nur einen kleinen Teil davon.

Genau hier könnten wir verwenden die Multi-Touch-Ansätze, die umfassen eine Vielzahl von verschiedenen Detektoren, die auf einer einzigen Szene. Hubble-Teleskop war ein gutes Beispiel dafür, dass es funktioniert, indem Sie Bilder aus der Kombination aus einer Vielzahl von Bildern mit unterschiedlicher Wellenlänge. Aber heute können Sie kaufen die kommerzielle Variante dieser Technologie, Z. B. verkörpert in der Kamera Lytro, die sammelt Informationen über die Lichtintensität und Richtung auf einem Sensor, und dann produziert die Bilder, die Sie konzentrieren sich bereits nach der Aufnahme.

Die Kamera der nächsten Generation wird wahrscheinlich ähnlich wie die Kamera Light L16, die mit den neuesten Technologien auf der Grundlage von mehr als ein Dutzend verschiedene sensoren. Ihre Daten mit Hilfe des Computers zu kombinieren, um eine 50-мегабайтовое, перефокусируемое und erneut skalierbare Bild in professioneller Qualität. Die Kamera selbst sieht aus wie eine Interpretation der Kamera-Handy im Stil Picassos.

Und das ist bisher noch die ersten Schritte zum Aufbau der Kameras der neuen Generation, die sich unsere Haltung zu den Fotos. Wissenschaftler arbeiten an dem Problem der Aufnahme im Nebel, durch Wände und sogar planen, einen Einblick in den Körper und das Gehirn des Menschen. Alle diese Methoden beruhen auf der Kombination von Bildern mit Modellen, die erklären, wie das Licht bewegt sich in verschiedenen Substanzen.

Ein weiterer interessanter Ansatz basiert auf der Tatsache, wie künstliche Intelligenz «lernt», um Objekte zu erkennen in den Daten. Diese Methoden inspiriert Prozess des Lernens, die stattfindet, im menschlichen Gehirn, und vermutlich spielen eine große Rolle in zukünftigen Systemen der Visualisierung.

Technologie mit einem Photon Quanten-und Visualisierung auch allmählich Reifen — Sie können Bilder auch in Umgebungen mit unglaublich schwachem Licht und Video mit einer unglaublich schnellen Geschwindigkeit, Billionen Bilder proSekunde. Es ist genug, um noch selbst das Licht, das durch die Szene.

Einige dieser Anwendungen benötigen noch ein wenig Zeit für die volle Entwicklung, aber jetzt wissen wir, dass die Physik ermöglicht es uns, lösen diese und andere Probleme mit Hilfe der intelligenten Kombination von neuen Technologien und EDV Einfallsreichtum.