O futuro da fotografia pode ser sem lentes

0
282


Todo fotógrafo conhece essa verdade: quando se trata de câmeras e equipamentos, as coisas podem ficar enormes e rápidas. Especialmente no departamento de lentes. Embora o mirrorless tenha sido apresentado pela primeira vez como a alternativa menor e mais leve às DSLRs robustas (e, de certa forma, elas ainda cumprem essa promessa), é difícil ignorar o fato de que esses sistemas leves e promissores podem rapidamente ficar atolado com vidro. E enquanto as lentes fazem parte do processo fotográfico desde, bem, desde o início, pesquisa inovadora por um grupo de cientistas do Instituto de Tecnologia de Tóquio pode levar a novos sistemas de imagem sem lentes e, eventualmente, a um futuro sem lentes.

Desafios de uma câmera sem lente

O conceito da câmera sem lente não é totalmente novo. No entanto, até agora, a tecnologia ainda não produziu resultados utilizáveis, e o tempo computacional necessário para renderizar as imagens tem sido muito letárgico para uso prático.

A tecnologia atual requer a solução de um problema de otimização convexa, e cálculos iterativos (o que significa que vários resultados podem ser retornados) o tornam um processo demorado. Mas a proposta da Tokyo Tech tem a possibilidade de fazer grandes melhorias no processo.

“O aprendizado profundo pode ajudar a evitar as limitações da decodificação baseada em modelo, pois pode aprender o modelo e decodificar a imagem por um processo direto não iterativo”, a equipe explicado em Phys.org. “Os métodos de aprendizado profundo existentes para imagens sem lentes, que utilizam uma rede neural convolucional (CNN), não podem produzir imagens de alta qualidade. Eles são ineficientes porque a CNN processa a imagem com base nas relações dos pixels ‘locais’ vizinhos, enquanto a ótica sem lentes transforma as informações locais na cena em informações ‘globais’ sobrepostas em todos os pixels do sensor de imagem, por meio de uma propriedade chamada ‘multiplexação. ‘”

câmera sem lente
A câmera sem lente. Xiuxi Pan da Tokyo Tech

Pesquisadores da Tokyo Tech propõem nova tecnologia

A equipe da Tokyo Tech propôs um novo método de reconstrução de imagem usando um algoritmo matemático. O hardware consiste em uma máscara e um sensor de imagem, com a máscara codificando a luz incidente (luz que incide sobre o assunto), que então projeta padrões no sensor.

Olhando para esses padrões, o olho humano seria incapaz de decifrar qualquer informação utilizável – tudo é renderizado como bolhas incompreensíveis, semelhantes à marca deixada quando você joga espaguete na parede ou joga Jackson Pollock em uma tela. No entanto, o algoritmo óptico é capaz de decodificar as informações, produzindo resultados bastante precisos.

“Sem as limitações de uma lente, a câmera sem lente poderia ser ultra-miniatura, o que poderia permitir novas aplicações que estão além da nossa imaginação”, diz o Prof. Masahiro Yamaguchi da Tokyo Tech.

câmera sem lente de transformador de visão
O Transformador de Visão (ViT). Xiuxi Pan da Tokyo Tech

Como funciona

A equipe foi pioneira em uma tecnologia que eles chamam de Vision Transformer (ViT), que pode aprender recursos de imagem no que eles descrevem como uma forma “hierárquica”, evitando assim o processamento tradicional da CNN. Isso significa reconstrução direta, sem necessidade de cálculos iterativos, e redução de erros de aproximação.

Onde a CNN dependia de informações de pixels locais, a ViT pode usar recursos globais em uma imagem. De acordo com os experimentos, o processo é viável e a câmera proposta cria imagens de alta qualidade com um tempo de processamento que possibilitaria a captura em tempo real.

“O objetivo final de uma câmera sem lente é ser em miniatura, mas poderosa. Estamos entusiasmados por liderar nesta nova direção para soluções de imagem e detecção de próxima geração”, diz o principal autor do estudo, Sr. Xiuxi Pan da Tokyo Tech.





Fonte deste Artigo

DEIXE UMA RESPOSTA

Please enter your comment!
Please enter your name here